本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制領(lǐng)域。為實(shí)現(xiàn)解列斷面的快速搜索，本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)采取的技術(shù)方案是，基于多層圖分割的電力系統(tǒng)主動(dòng)解列斷面快速搜索方法，包括如下步驟：第一階段：對(duì)原始圖G0中的點(diǎn)或邊進(jìn)行合并，得到簡(jiǎn)化圖G1，重復(fù)該步驟直到最終簡(jiǎn)化圖Gn只包含少量的節(jié)點(diǎn)；第二階段：對(duì)簡(jiǎn)化圖Gn進(jìn)行初始分割，得到初始解列面；第三階段：將簡(jiǎn)化圖Gn依次地還原到原始圖G0，并在每一步還原過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化手段改善分區(qū)結(jié)果。第一階段按照粗化對(duì)系統(tǒng)最優(yōu)解的解空間的影響程度將粗化過(guò)程分為等效粗化、基于潮流追蹤的粗化和基于重權(quán)邊匹配的粗化三個(gè)子步驟。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制領(lǐng)域，具體講，基于多層圖分割的電力系統(tǒng)主動(dòng) 解列斷面快速搜索方法。
技術(shù)介紹
失步解列作為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施，是保證整個(gè)電網(wǎng)不致完全崩潰 的最后一道防線。傳統(tǒng)的失步解列根據(jù)預(yù)想場(chǎng)景對(duì)解列裝置進(jìn)行離線整定，然后在線基于 本地量測(cè)和判據(jù)進(jìn)行解列操作，因此，該方法存在著整定復(fù)雜度高、多套裝置相互配合困難 以及實(shí)際條件與預(yù)想場(chǎng)景差異大等缺點(diǎn)。而隨著通訊和監(jiān)控手段的發(fā)展，失步解列的研 究更加傾向于具有集中和協(xié)調(diào)特征的在線主動(dòng)解列控制。主動(dòng)解列需要快速地確定系統(tǒng)最優(yōu)的解列斷面，使得解列后的系統(tǒng)孤島能夠保 持同步運(yùn)行且功率供求基本平衡。針對(duì)該問(wèn)題已有諸多學(xué)者從不同角度提出了快速搜索 方法，如。于電力系統(tǒng)龐大的節(jié)點(diǎn)數(shù)，對(duì)原始系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化是解列斷面快速搜索算 法的基礎(chǔ) 基于圖的等效原理對(duì)系統(tǒng)冗余節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了合并；在此基礎(chǔ)上，和 分別基于電氣距離計(jì)算和潮流追蹤技術(shù)確定發(fā)電機(jī)和緊密負(fù)荷的依附關(guān)系從而可對(duì)系 統(tǒng)進(jìn)行大幅簡(jiǎn)化。提出一種基于弱聯(lián)接理論的決策空間預(yù)篩方法以有效降低預(yù)決策的 空間的規(guī)模。提出一種基于調(diào)度分區(qū)的電力系統(tǒng)解列割集搜索算法。在簡(jiǎn)化圖上實(shí)現(xiàn) 解列斷面搜索 利用有序二元決策圖來(lái)求解滿足機(jī)組同步和平衡約束的系統(tǒng)劃分；基于最大流最小割來(lái)求解該問(wèn)題；提出了一種基于含連通圖約束的背包問(wèn)題的 圖分割求解方法。上述方法的應(yīng)用往往受掣于系統(tǒng)的規(guī)模，而由于系統(tǒng)解列問(wèn)題從本質(zhì)上是圖論中 的平衡圖分割的問(wèn)題，因此圖論中大型圖劃分方法的發(fā)展對(duì)本問(wèn)題的研究具有重要的參考意義。參考文獻(xiàn)/著作高鵬，王建全，甘德強(qiáng)，等.電力系統(tǒng)失步解列綜述，電力系統(tǒng)自動(dòng)化， 2005,29(19) :90-96.沈沉，吳佳耘，喬穎，等.電力系統(tǒng)主動(dòng)解列控制方法的研究，中國(guó)電機(jī)工 程學(xué)報(bào)，2006 (13) 1-6.Guangyue Xu, Vijay Vittal, et al. Controlled Islanding Demonstrations on the WECCSystem.1EEE Trans on Power Systems,2011,26(I) :334-343.Kai Sun, Zheng Da-Zhong, and Lu Qiang.Splitting strategies for islanding operationof large-scale power systems using OBDD-based methods.1EEE Trans on PowerSystems,2003,18(2) :912-923. 6uangyue Xu, and Vijay Vittal. Slow Coherency Based Cutset Determination Algorithmfor Large Power Systems.1EEE Trans on Power Systems, 2010,25(2) :877-884.吳學(xué)娟，沈沉，向?qū)W軍，等.主動(dòng)解列策略求解過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn).中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008 (7) 7-12.C. G. Wang, B. H. Zhang, et al. A Novel Real-Time Searching Method for Power SystemSplitting Boundary.1EEE Trans on Power Systems,2010. ,25(4) 1902-1909.喬穎，沈沉，盧強(qiáng).大電網(wǎng)解列決策空間篩選及快速搜索方法.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008 (22) :23-28.劉源祺，劉玉田.基于調(diào)度分區(qū)的電力系統(tǒng)解列割集搜索算法·電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008，32 (11) :20-24.Xiaoming Wang, and Vijay Vittal. System islanding using minimal cutsets withminimum net flow.1EEE PES Power Systems Conference & Exposition, 379-384,2004.林濟(jì)鏗，王旭東，李勝文，等.基于含連通圖約束的背包問(wèn)題的圖分割方法 .中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012 (10) :134-141.Romuald Brillout. A multilevel framework for bisection heuristics. KarlsruheInstitute of Technology, December,2009.
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)解列斷面的快速搜索，本專(zhuān)利技術(shù)采取的技術(shù)方案是，，包括如下步驟第一階段對(duì)原始圖Gtl中的點(diǎn)或邊進(jìn)行合并，得到簡(jiǎn)化圖G1，重復(fù)該步驟直到最終簡(jiǎn)化圖Gn只包含少量的節(jié)點(diǎn)；第二階段對(duì)簡(jiǎn)化圖Gn進(jìn)行初始分割，得到初始解列面；第三階段將簡(jiǎn)化圖Gn依次地還原到原始圖Gtl,并在每一步還原過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化手段改善分區(qū)結(jié)果。第一階段按照粗化對(duì)系統(tǒng)最優(yōu)解的解空間的影響程度將粗化過(guò)程分為等效粗化、 基于潮流追蹤的粗化和基于重權(quán)邊匹配的粗化三個(gè)子步驟。等效粗化a、對(duì)多回并行線路進(jìn)行合并；b、將節(jié)點(diǎn)度為I的冗余節(jié)點(diǎn)歸并至鄰接點(diǎn)；C、將權(quán)重為O的冗余節(jié)點(diǎn)歸并至任一鄰接點(diǎn)；重復(fù)步驟a、b、c直至系統(tǒng)中不再存在上述冗余支路或節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入下一步基于潮流追蹤的粗化過(guò)程。基于潮流追蹤的粗化進(jìn)一步細(xì)化為用公式 = PFT_BFS(vi； Φ，k)表示過(guò)程以節(jié)點(diǎn)Vi為起點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)集合Φ中進(jìn)行潮流追蹤，在追蹤深度為k的情況下，可追蹤到的節(jié)點(diǎn)集合為Vik，對(duì)應(yīng)追蹤到的功率為Pik，其中i為節(jié)點(diǎn)編號(hào)，k為追蹤深度；I)將發(fā)電機(jī)根據(jù)同調(diào)性劃分為η個(gè)集合，置i = I ;2)將第i組同調(diào)機(jī)群中的所有發(fā)電節(jié)點(diǎn)加入集合F = {vFJ}，j =1:m其中m為F中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，Vfj為發(fā)電機(jī)編號(hào)為j的節(jié)點(diǎn)^k=I;3)對(duì)集合{vFj}, j = I m中全部節(jié)點(diǎn)并行地執(zhí)行過(guò)程 = PFT_BFS(vfj， Φ，k) (I)，其中ΡΛ為追蹤到的節(jié)點(diǎn)j的功率，式⑴意為通過(guò)廣度優(yōu)先的方法，以節(jié)點(diǎn)vFj 為起點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)集合Φ中進(jìn)行潮流追蹤，在追蹤深度為k的情況下，可追蹤到的節(jié)點(diǎn)集合為 Vjk，對(duì)應(yīng)追蹤到的功率為P#若所有過(guò)程均搜索結(jié)束，其中ΡΛ為節(jié)點(diǎn)編號(hào)為i的節(jié)點(diǎn)功率， 跳至步驟5 ;否則，判斷集合Va之間有無(wú)交集若無(wú)，k = k+Ι，重復(fù)步驟3 ;若有，進(jìn)入步驟 4 ；4)假設(shè)Vm. H V,聲0 ;其中Vpk、Vqk為以vpk，Vqk為追蹤起點(diǎn)追蹤到的節(jié)點(diǎn)集合，P、 q為節(jié)點(diǎn)編號(hào)，0為空集，令z = k，k為追蹤深度，分別繼續(xù)執(zhí)行= PFT_BFS(vFp, ΦΛ)和 = PFT_BFS (VMk，Φ， k)統(tǒng)一取代，k = k+1 ;返回步驟3 ；5) i = i+1,若i ( η,返回步驟2 ;否則所有同步機(jī)群的搜索已結(jié)束；通過(guò)潮流追蹤之后，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)Vi歸屬發(fā)電節(jié)點(diǎn)V」的隸屬度可定義為Sij = Pij/Pi， 即由發(fā)電節(jié)點(diǎn)Vj供給負(fù)荷節(jié)點(diǎn)Vi的功率Pij占節(jié)點(diǎn)Vi總負(fù)荷Pi的比例，通過(guò)設(shè)置隸屬度的閾值可將負(fù)荷與對(duì)應(yīng)的發(fā)電節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸并，從而圍繞多個(gè)同步機(jī)群可形成多個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)。基于重權(quán)邊匹配的粗化對(duì)節(jié)點(diǎn)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于多層圖分割的電力系統(tǒng)主動(dòng)解列斷面快速搜索方法，其特征是，包括如下步驟：第一階段：對(duì)原始圖G0中的點(diǎn)或邊進(jìn)行合并，得到簡(jiǎn)化圖G1，重復(fù)該步驟直到最終簡(jiǎn)化圖Gn只包含少量的節(jié)點(diǎn)；第二階段：對(duì)簡(jiǎn)化圖Gn進(jìn)行初始分割，得到初始解列面；第三階段：將簡(jiǎn)化圖Gn依次地還原到原始圖G0，并在每一步還原過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化手段改善分區(qū)結(jié)果；第一階段按照粗化對(duì)系統(tǒng)最優(yōu)解的解空間的影響程度將粗化過(guò)程分為等效粗化、基于潮流追蹤的粗化和基于重權(quán)邊匹配的粗化三個(gè)子步驟。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賈宏杰，苗偉威，田圳，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：天津大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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