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随着解除管制的电力市场的出现,为了提高经济效益,市场参与者之间的竞争往往把系统运行点推向稳定边界。而电力系统的暂态稳定破坏事故,往往引起系统崩溃,给社会经济、人民生活、国家管理等各方面造成重大损失。为保证系统运行的安全性、经济性,保证电能质量,进行暂态稳定分析,寻找事故的控制方法,是非常重要而且必要的。
传统的电力系统暂态稳定分析,局限于故障+具体运行方式模式,面对不断变化的系统运行状态无法做出有效的判断和决策。传统的最优潮流模型,也无法做到经济性和安全性的有效兼顾。由于系统暂态失稳造成的事故损失和控制费用非常大,必须建立计及暂态稳定约束的最优潮流计算模型。区别于常规的最优潮流问题,其求解困难在于如何在模型中表达暂态稳定约束。
考虑到暂态稳定分析的直接法能快速扫描系统暂态过程,提供系统稳定程度的定量信息,本文基于暂态能量函数法中主导不稳定平衡点法,提出了计及暂态稳定约束的最优潮流的新模型和算法。以暂态稳定裕度作为暂态失稳判据,通过对其灵敏度的求解,将其转换为不等式约束,成功地将该问题转化为标准的最优潮流问题,较好地保持了优化的变量数和优化规模。并将线性单纯形法应用于求解该优化模型。
对美国WSCC3机9节点系统和新英格兰NE10机39节点系统进行了仿真计算,仿真结果表明:该模型和算法能迅速得到满足多个预想故障下的暂态稳定条件,且目标值为最优的系统初始运行状态,做到了系统经济性和安全性的良好兼顾。