PDF《电力系统主动解列断面搜索方法与孤岛调整策略》

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a e p s G i n f o . c o m 电力系统主动解列断面搜索方法与孤岛调整策略 程敏1 ,杨文涛1 ,文福拴1,

2 ,谭嫣3 ,李力3 ,杨银国3 ( 1. 浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市

3 1

0 0

2 7;

2. 文莱科技大学电机与电子工程系,斯里巴加湾 B E

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1 0,文莱;

3. 广东电网有限责任公司电力调度控制中心,广东省广州市

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0 6

0 0 ) 摘要:主动解列是一种基于电力系统实时动态信息的紧急控制手段.及时而恰当的主动解列可以 阻隔故障传播, 避免保护连锁动作可能导致的系统崩溃, 有利于大扰动后电力系统的快速恢复.在 此背景下, 提出一种包括快速搜索解列断面和优化调整孤岛的系统主动解列方案.首先, 对在机器 学习领域发展起来的谱聚类算法进行改进, 提出含约束谱聚类算法, 以计及发电机组的同调约束, 从而将解列断面搜索问题转化为广义特征值求解问题.为克服在含约束谱聚类算法中采用传统 k G m e d o i d s算法存在的对初始中心点敏感、 搜索效率低的缺点, 提出改进k G m e d o i d s算法并将其与 约束谱聚类算法相结合, 以求取最优解列断面.然后, 对于解列后每个不满足安全约束的孤岛, 优 化调整其发电机组出力, 必要时也可削减一些负荷, 以维持每个孤岛的安全运行.最后, 以I E E E

1 1 8节点系统和实际电网为例, 说明所提方法的可行性和有效性. 关键词:主动解列;

孤岛调整;

约束谱聚类算法;

改进k G m e d o i d s算法 收稿日期:

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修回日期:

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2 5. 上网日期:

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0 1. 国家高技术研究发展计划(863计划)资 助项目(2015AA

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0 2 ) .

0 引言 失步解列作为一种紧急控制手段, 是电力系统 安全稳定运行的最后一道防线[

1 ] .传统的失步解列 方法采用离线分析来确定解列断面并安 装解列装 置, 已在实际电力系统中得到广泛运用[

2 ] .然而随 着系统规模的不断扩大和跨区域互联电网的形成, 失步解列已较难适应当前复杂多变的系统情况.若 能从电力系统的全局出发, 利用近年来逐步得到广 泛应用的广域测量系统( WAM S) 实时监测系统状 态, 在系统失步前根据实测动态信息进行协调决策, 主动将大系统解列为若干独立小系统, 即可有效防 止连锁故障.这种基于实时信息决策的解列方式被 称为主动解列[

3 G 4] .在主动解列中, 如何确定最优解 列断面是核心问题.针对此问题国内外专家学者已 提出了一些方法, 总体上可分为三类, 即基于慢同调 理论、 人工智能和图论的方法. 基于慢同调理论[

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8 ] 方法的基本思路是提取电 力系统动态模式并分析发电机群之间的 弱联系 , 进而在弱联系区域内搜索解列断面.该方法能够有 效降低解列决策空间的规模. 电力系统最优解列断面搜索在数学上是一个非 确定性多项式( N P) 完全问题, 适于采用人工智能算 法特 别是现代启发式算法求解, 如Tabu搜索算法[ 9] 、 遗传算法[

1 0] 、 蚁群算法[

1 1 ] 等.此类算法的适 应性强, 但计算速度较慢. 基于图论的方法主要包括网络化简和快速网络 划分两类.网络化简方法[

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1 4] 的基本思想是采用图 论算法对系统进行化简和调整, 以缩小问题规模, 加 快求解速度.与网络化简方法不同, 快速网络划分 方法不对电力系统进行化简, 而是直接从系统本身 特性入手对网络进行划分.文献[