基于综合灵敏度分析的快速控制算法研究 fast control algorithm based on integrative sensitivity analysis.pdfVIP

第29卷第4期 电力自动化设备 V01．29N0．4 2009年4月 ElectricPowerAutomation A 0 Equipment pr．2009 基于综合灵敏度分析的快速控制算法研究 程临燕，张保会，郝治国，李鹏，汪成根，舒进 (西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049) 摘要：提出控制节点对输电断面潮流调整的综合灵敏度概念，并根据综合灵敏度的大小确定控制节点操作序 列；采用反向等量配对调整方法，尽可能地避免系统平衡机参与调整；并且提出了一系列的启发式规则，从控制 节点和相应控制量的确定上保证了在控制过程中正常支路不会过载，且断面内支路的过载程度尽可能快速地得 到缓解，因而不需要计算精确潮流就能快速地给出控制策略，保证了算法消除过载的快速有效性。针对某省电 网系统进行大量仿真计算，结果表明所提出的调控算法是快速高效的。 关键词：输电断面；综合灵敏度；反向等量配对；启发式规则；快速控制 711 中图分类号：TM 文献标识码：A 2003年发生的“8·14”美加大停电引发了世界范制了它在紧急控制中的实用性。基于灵敏度的启发 围内对防止大电网大面积停电的研究热潮Li6]。尽管 式算法无需迭代，没有收敛性问题，容易实现调整量 各国学者从不同的角度对造成大停电事故的原因作 最小或调整设备最少的目标，便于操作实施[13|。 出过各种层次的分析，但近几年一系列大停电均表 本文采用的灵敏度数学模型如下： 明，电力系统南简单故障引起失去功角稳定或电压稳 fBAO=△P 定从而直接导致大面积停电事故已愈来愈少，它们大 △PL一△以／zL (1) 多是由连锁反应故障引起的。 【S“一ApL／APi 当切除过载支路可能引发相关输电断面连锁跳 其中，S“就是节点i对支路L的灵敏度，它的 闸时，应紧急消除支路过负荷。保证输电断面的安 物理意义是节点i有功注入增加1个单位时，相应 全L7‘8]。传统的控制算法存在很多缺陷：选取控制节 的平衡机减少1个单位，此时支路L的有功变化量。 点时，为了尽可能达到调整量最小的目标，仅基于节 可以看到，利用稀疏向量技术可以快速求出节点对 点对最严重过载支路的灵敏度，而不是根据节点对 支路的灵敏度。 所有过载支路降低功率的总体作用；调整节点出力 1．1综合灵敏度 时，每次增加或者减少一个节点的出力，使得系统出 在以往的做法中所用到的灵敏度，为了尽可能 现的不平衡功率量需要通过调整平衡机组的出力进 达到调整量最小的目标，根据过载最严重支路选择 行消除，往往导致平衡机组的越限；最后控制量的制 灵敏度大的控制点，根据过载量和节点出力的约束 定时，仅仅考虑降低过载支路的功率，导致正常支路 确定该节点的控制量。但这可能导致正常支路过 和校正过的支路可能在调整中过载，因此需要多次 载，校正过的支路在后继调整中也可能过载，多支路 潮流校验，计算时间长甚至得不到控制方案。 过载校正时，其他过载支路潮流上升会使整个校正 本文介绍的改进灵敏度算法正是针对传统算法 过程缓慢反复，需要多次潮流校验，这些因素可能导 的上述缺点进行改进。通过控制节点的选取、控制 致整个计算过程耗时太长，甚至得不到控制方案。 节点的配对和控制量的制定。快速有效地降低过载 为此，提出下面的综合灵敏度概念[16|：它以节点对断 支路的功率、消除过载，同时