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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1 6] 分别采用 潮流追踪法和k G m e d o i d s聚类算法确定系统分区方 案.文献[

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1 8 ] 基于谱聚类算法, 提出了一种以孤 岛间有功冲击潮流( 即解列时需要断开的线路潮流) 最小为目标的主动解列方案.不过此类谱聚类算法 属于二分聚类, 即每次聚类仅可将数据分为两类, 当 电力系统需要被划分为多个孤岛时, 需要进行递归 运算, 计算速度较慢. 上述三类方法各有特点和局限.慢同调理论和 人工智能算法都不同程度地受到系统规模限制, 计 算复杂度较高;

网络化简方法本质上是牺牲电力系 统的完整性来实现系统降阶, 有可能导致可行解丢 失, 从而无法求得最优的解列方案.快速网络划分 方法有效地避开了遍历搜索, 不会丢失网络信息, 可 以较为高效地求得解列方案;

此外, 这类方法直接从

7 3 第4 1卷第1 9期2017年1 0月1 0日Vol.41N o .

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5 系统特性入手, 在相当程度上能够保证解列后孤岛 的运行稳定性, 是当前较优的主动解列断面搜索方 法. 在上述背景下, 本文遵循快速网络划分方法的 思路, 提出一种基于约束谱聚类的解列断面搜索方 法, 并发展解列后孤岛的优化调整策略.首先, 通过 在谱聚类算法中引入聚类指标向量、 约束矩阵等信 息, 使谱聚类算法在快速搜索解列断面的同时满足 机组同调约束.其次, 运用改进k G m e d o i d s算法对 约束谱聚类算法生成的映射谱空间数据集进行聚类 划分, 从而获得孤岛间有功冲击潮流最小的解列断 面.然后, 基于就近原则和重要程度原则, 提出节点 调整域理论和线路利用系数, 以衡量孤岛节点优化 调整顺序, 为孤岛稳定运行和后续的系统恢复创造 有利条件.最后, 采用算例对所提出的方法进行了 说明.

1 电力系统主动解列原则 为保证解列后系统的安全性与稳定性, 主动解 列方案应满足以下两方面约束.

1 ) 机组同调约束.系统遭受严重扰动后可能会 引起机电振荡, 从而导致发电机群失步.一个合理 的主动解列方案必须保证同调机组处于同一孤岛而 非同调机组处于不同孤岛, 这是孤岛安全稳定运行 的必要条件.当前已经提出了多种同调机组识别方 法[

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2 0] , 本文假设系统失稳后同调机组分群情况可 用现有方法求取, 后面不再对此问题展开讨论.

2 ) 功率/潮流约束.在满足机组同调约束的基 础上, 电力系统主动解列还需满足功率/潮流约束. 功率/潮流 约束主要包含两类: ① 功率平衡约束(PBC) , 即解列后各孤岛内功率不平衡量应尽可能 小, 电源出力和负荷需求尽可能保持平衡;

②有功冲 击潮流约束( P F C) , 即解列时需要断开的线路有功 潮流尽可能小, 从而使电气联系较弱的若干孤岛分 离, 有利于维持孤岛运行的安全性与稳定性.对于 解列后的孤岛而言, 满足 P F C 比满足 P B C 更为重 要: 当孤岛满足 P F C而不满足 P B C 时, 可以通过切 机、 减载等紧急控制措施保证其稳定运行;

而当孤岛 仅满足 P B C而不满足 P F C 时, 孤岛暂态稳定裕度 无法保证, 不利于解列后的系统恢复.大量测试结 果表明, 有些系统在满足 P B C 的前提下, 满足系统 稳定运行条件的概率甚至低于1% [

3 ] . 综上所述, 在满足机组同调约束的前提下, 本文 以孤岛间有功冲击潮流最小为目标确定解列断面, 在解列断面搜索完毕后, 再对孤岛进行优化调整, 从 而确保孤岛得以安全运行.