考虑输电元件损坏概率的电力网架时序恢复策略优化

发布时间：2019-09-06 06:29

【摘要】：合理的电力网架恢复策略对大停电后电力系统的快速恢复具有重要意义。采用时序恢复策略进行电力网架恢复,分步进行机组启动顺序优化和路径恢复顺序优化。第一步以网架恢复时间内系统发电能力最大为目标优化机组启动顺序,并计及机组启动功率、临界时间等约束条件;第二步优化路径恢复顺序,通过模糊数学中的隶属度函数对输电元件潜在损坏概率进行建模,并设计策略优先恢复潜在损坏概率小、重要度高且过电压风险低的输电元件。两个步骤之间通过路径操作时间相关联,有效地实现了两个目标的一致性优化。IEEE 39节点系统算例验证了所提方法的有效性,并表明所提方法自动避开了潜在损坏概率较高的元件,形成了合理的电力网架恢复时序方案,更加符合电力系统恢复的实际需求。
【图文】：

操作时间,网架结构,节点,参数

件，其对应的边则赋予很小的数值。步骤8）潮流校验，检验是否满足节点电压、相角，线路容量等网络约束，否则调整负荷大孝无功补偿装置等，使系统满足约束条件。步骤9）全部机组是否启动完毕，若有未启动机组，进入步骤5，否则进入步骤10。步骤10）以式(12)为目标函数，调用Prim算法,进行电力主网架的恢复，恢复人员可通过设定权重系数w1、w2的值，决定优先恢复重要度高或过电压风险低的元件；步骤11）输出最终和中间恢复结果。5算例分析这里以如图3所示的IEEE39节点系统为例，对所得结果进行分析。图3IEEE39节点系统的网架结构和操作时间参数Fig.3NetworkstructureandoperationtimeparametersofIEEE39-buspowersystem发电机组容量数据来自文献[7]，线路参数、负荷数据来自文献[28]。不计具体的设备操作时间情况下网架恢复时间每10min为一个时间间隔；而如果需要计及设备操作时间，线路和变压器支路操作时间参照文献[10]设置，具体数据见图3中各支路框的数值，，母线操作时间设为9min，可调度负荷操作时间设为5min。各发电机组爬坡速率、并网时间等具体参数如表1所示，其中机组G30为黑启动机组，其启动时

电力网

min内得以启动。文献[7]同样采用Dijkstra算法进行机组启动路径恢复的求解，仅以元件充电电容作为边的权重，未考虑线路、变压器等输电元件存在不同程度的潜在损坏情况，故在其网架恢复结果中对3-18和16-24这2条发生潜在损坏概率较大的线路进行了恢复，而本文由于在利用路径恢复算法求解恢复路径时考虑了元件发生潜在损坏这一因素，故在网架恢复过程中有效避开了3-18和16-24这2条发生潜在损坏概率较大的线路，提高了网架恢复的可靠性。在489min可以完成主网架的恢复，此时系统中所有节点都已经带电，整个网络恢复至如图6所示的最小生成树状态。图6电力网架最终恢复结果Fig.6Finalstateofnetworkrestorationresults
【作者单位】：陕西省智能电网重点实验室(西安交通大学);
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51277140)~~
【分类号】：TM732

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