城市電網(wǎng)黑忘卻預案研究與優(yōu)化評估.pdf

1、隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的負荷需求也在日益遞增,而各大區(qū)域電網(wǎng)規(guī)模及容量的不斷增大,也使系統(tǒng)之間的聯(lián)系日趨頻繁,電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行經(jīng)受著巨大的考驗。作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的最后一道防線,黑啟動研究受到國內(nèi)外學者廣泛的關注。
　　 電力系統(tǒng)黑啟動是一個復雜的多目標、多時段、多組合、多約束的非線性最優(yōu)化問題。在大停電發(fā)生后,能否根據(jù)電力系統(tǒng)實際情況快速有效的制定和選擇最優(yōu)恢復方案,在很大程度上決定了系統(tǒng)恢復的成敗。本文針對城市

2、電網(wǎng)黑啟動預案制訂過程中的一些理論和算法進行研究,以期提高黑啟動成功率和系統(tǒng)恢復效率,并為調(diào)度人員提供理論和決策支持。
　　 本文主要取得了如下成果:
　　 (1)深入探討影響黑啟動進程的關鍵因素,在綜合考慮各種可能的黑啟動模式基礎上,對啟動條件、恢復策略和恢復模式進行分析比較,首次提出廣義黑啟動模式評估的概念,從時間性、結(jié)構(gòu)性、經(jīng)濟性和可靠性四個方面提取若干評估指標,并用層次化數(shù)據(jù)包絡分析(DEA/AHP)方法得到黑啟

3、動模式的優(yōu)劣排序。算例驗證表明該方法切實有效,在獲得黑啟動模式排序的同時,還能得到各種模式對應的恢復策略、具體模式下電廠啟動的最優(yōu)選擇等結(jié)論,可以幫助調(diào)度人員科學有效的選擇最適合電網(wǎng)的黑啟動模式。
　　 (2)針對當前電網(wǎng)中最常見的向上恢復策略對應的區(qū)域劃分問題,本文提出基于禁忌搜索算法的黑啟動子系統(tǒng)劃分方法,以若干指標的綜合路徑權(quán)值為基礎構(gòu)建目標函數(shù),通過采用禁忌搜索得到的最優(yōu)解來確定每個節(jié)點分別應該劃歸于哪個子系統(tǒng)。實例驗證

4、的結(jié)果表明該方法可以有效對電網(wǎng)進行黑啟動子系統(tǒng)劃分,得到包含重要廠站和重要負荷的最優(yōu)劃分結(jié)果,具有較高的實際工程應用價值。
　　 (3)黑啟動初期局部系統(tǒng)的恢復,關系到整個黑啟動進程的成敗。本文在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)方法基礎上,提出群體標準法(GSM),用于黑啟動初期路徑方案的有效性評估,得到確定性條件下路徑方案的優(yōu)劣排序；針對黑啟動過程中存在的不確定性因素和實際決策情況,分別應用模糊數(shù)據(jù)包絡分析(FDEA)和模糊多屬性

5、群體決策方法,得到模糊條件下黑啟動初期路徑方案的有效性排序；以同一實際電網(wǎng)為例對上述算法進行驗證,結(jié)果表明,上述四種方法在不同情況下的應用和配合,可以彌補單個方法存在的不足,從而更有效的獲得黑啟動初期的最優(yōu)恢復路徑方案。
　　 (4)從具體應用角度給出了一個黑啟動預案生成專家系統(tǒng),著重分析其中的知識的形式與獲取、規(guī)則的生成與應用、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成,以及生成黑啟動預案的推理機制,給出了核心模塊的Prolog語言實現(xiàn),并對實際電網(wǎng)應用該

6、專家系統(tǒng)得到黑啟動操作步驟。該專家系統(tǒng)用于離線狀態(tài)下的黑啟動預案生成,通過對BPA潮流文件的修改,可以實現(xiàn)各種假定故障下的黑啟動備用方案的生成,符合目前黑啟動預案制訂的模式。
　　 (5)針對當前黑啟動“離線計算,實時匹配”方法的不足,本文提出電力網(wǎng)格在黑啟動中的應用模式,分析電力網(wǎng)格環(huán)境下黑啟動的特點,對黑啟動初期路徑評估的算法進行了分布式并行優(yōu)化,并探討了電力網(wǎng)格環(huán)境下分區(qū)并行黑啟動實時監(jiān)控的方法,為電力網(wǎng)格在黑啟動中的應用