(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211354770.7
(22)申请日 2022.11.01
(71)申请人 南方电网数字电网研究院有限公司
地址 510700 广东省广州市黄埔区中新广
州知识城 亿创街1号 406房之86
(72)发明人 叶志英 张伟 宋学清 邓远发
旷奎
(74)专利代理 机构 华进联合专利商标代理有限
公司 44224
专利代理师 曾情
(51)Int.Cl.
H02J 3/00(2006.01)
H02J 3/14(2006.01)
H02J 3/46(2006.01)
G06F 30/20(2020.01)G06F 17/15(2006.01)
G06F 111/04(2020.01)
G06F 113/06(2020.01)
(54)发明名称
安全稳定性控制方法、 装置、 设备、 存储介质
和程序产品
(57)摘要
本申请涉及一种安全稳定性控制方法、 装
置、 设备、 存储介质和程序产品, 所述方法包括:
首先, 在电力系统出现失稳的情况下, 获取规划
函数以及规划约束条件, 其次, 基于规划约束条
件, 以规划函数的取值最小为目标, 求解规划函
数, 最后, 基于对规划函数的求解结果在电力系
统中确定目标资源, 并对目标资源进行切除, 以
消除电力系统的失稳状态, 通过该方法可以实现
电力系统出现失稳时的安全稳定性控制。
权利要求书3页 说明书21页 附图9页
CN 115528685 A
2022.12.27
CN 115528685 A
1.一种安全稳定性控制方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
在电力系统出现失稳的情况下, 获取规划函数以及规划约束条件, 所述规划函数是根
据所述电力系统中各风力发电机组的有功出力、 各光伏发电机组的有功出力、 各同步发电
机组的有功出力以及各负荷的有功出力构建的, 所述规划 约束条件是根据负荷切除比例以
及电力系统控制向量构建的, 所述电力系统控制向量包括风力发电机组控制向量、 光伏发
电机组控制向量、 同步发电机组控制向量以及负荷控制向量;
基于所述 规划约束条件, 以所述 规划函数的取值 最小为目标, 求 解所述规划函数;
基于对所述规划函数的求解结果在所述电力系统中确定目标资源, 并对所述目标资源
进行切除, 以消除所述电力系统的失稳状态, 所述目标资源 包括发电机组和/或负荷。
2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述基于所述规划约束条件, 以所述规划
函数的取值 最小为目标, 求 解所述规划函数, 包括:
获取所述电力系统对应的OMIB等值机的参数信息, 所述参数信息包括惯性时间常数、
首摆动态鞍点处的转子角速度、 首摆动态鞍点处的等 值转子角、 机 械力矩以及电磁力矩;
根据所述 参数信息计算所述OMIB等 值机的最小紧急控制量;
基于所述 规划约束条件以及所述 最小紧急控制量, 确定所述 规划函数的求 解结果。
3.根据权利要求2所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述参数信息计算所述OMIB等值
机的最小紧急控制量, 包括:
对所述电磁力矩与 所述机械力矩的差进行关于等值转子角的泰勒展开, 得到第 一展开
式;
基于所述第一展开式进行二次曲线拟合处 理, 得到目标函数参数;
基于所述目标函数参数、 所述惯性时间常数、 所述首摆动态鞍点处的转子角速度以及
所述首摆动态鞍点处的等 值转子角计算所述 最小紧急控制量。
4.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 所述基于所述目标函数参数、 所述惯性时
间常数、 所述首摆动态鞍点处的转子角速度以及所述首摆动态鞍点处的等值转子角计算所
述最小紧急控制量, 包括:
基于所述目标函数参数、 所述惯性时间常数、 所述首摆动态鞍点处的转子角速度以及
所述首摆动态鞍点处的等 值转子角获取控制量计算公式组;
对所述控制量计算公式组进行求 解, 得到所述 最小紧急控制量;
其中, 所述控制量计算公式组包括:
其中, ΔP为所述最小紧急控制量, δDSP为所述首摆动态鞍点处的等值转子角, a、 b和c为
所述目标函数参数,
为切机后所述首摆动态鞍点处的等值转子角, D为所述切机后首摆
增加的减速面积参量, δcg为起始时刻的等值转子角, MO为所述惯性时间常数, ωO,DSP为所述权 利 要 求 书 1/3 页
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2首摆动态鞍点处的转子角速度。
5.根据权利要求2所述的方法, 其特征在于, 所述最小紧急控制量包括多个控制量集
合, 所述基于所述规划 约束条件以及所述最小紧急控制量, 确定所述规划函数的求解结果,
包括:
确定各类型控制量对应的参与因子和风险代价系数;
根据各类型控制量对应的参与因子和风险代价系数确定各所述控制量集合对应的质
量信息;
根据各所述控制量集合对应的质量信 息以及所述规划约束条件, 从各所述控制量集合
中确定目标控制量 集合, 并将所述目标控制量 集合作为所述 规划函数的求 解结果。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法, 其特征在于, 所述基于对所述规划函数的求解
结果在所述电力系统中确定目标资源之前, 所述方法还 包括:
基于所述 规划函数的求 解结果进行仿真处 理, 得到仿真结果;
确定所述仿真结果是否满足预设的精度条件;
对应地, 所述基于对所述 规划函数的求 解结果在所述电力系统中确定目标资源, 包括:
若满足所述精度 条件, 则执行基于对所述规划函数的求解结果在所述电力系统中确定
所述目标资源的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法, 其特 征在于, 所述方法还 包括:
若不满足所述精度条件, 则迭代执行基于所述规划约束条件, 以所述规划函数的取值
最小为目标, 求解所述规划 函数的步骤, 直至所述规划 函数的求解结果对应的仿真结果满
足所述精度条件为止 。
8.根据权利要求1至 5任一所述的方法, 其特 征在于, 所述 规划函数包括:
所述约束条件 包括:
s.t1γli≤γlmaxi(k=1,.......N)
其中, cw为切除的所述风电发电机组的权重系数, gi为第i个所述风电发电机的状态变
量, Pwi为第i个所述风电发电机当前的有功出力, cg为切除的所述光伏发电机组的权重系
数, gj为第j个所述光伏发电机的状态变量, Pgj为第j个所述光伏发电机当前的有功出力, cs
为切除的所述同步发电机组的权重系数, gr为第r个所述同步发电机的状态变量, Psr为第r
个所述同步发电机当前的有功出力, cl为切除的所述负荷的权重系数, lk为第k个所述负荷
的状态变量, Plk为第k个所述负荷当前的有功出力, γli为实际切除所述负荷的比例, γlmaxi
为最大可切除所述负荷比例, η为实施紧急控制措施下系统的暂稳裕度,
为所述风电发
电机的控制向量,
为所述光伏发电机的控制向量,
为所述同步发电机的控制向量,
为所述负荷的控制向量, ε为给定的小正数。权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 安全稳定性控制方法、装置、设备、存储介质和程序产品
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