智能化变电站的概念及架构 .pdf
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1、 方 程( 式( ) 可 写 成: B ( V B , B ) P Q P B P B QB Q B f P ( V B , B ) f Q ( V B , B ) f P ( V B , B ) f Q ( V B , B ) ( ) 全 网 潮 流 方 程 的 求 解 等 价 于 式( )、 式( )、 式( ) 的 求 解. 以 潮 流 计 算 为 例, 利 用 分 解 协 调 策 略 的 计 算 过 程 如 图 所 示. SD* 3*V B , B S 1 0 $“ S 2 0 $“ S!?D*3/U D* 3* V B V BV B U B B + B V B , B V B , B
2、 P B ,Q B P B ,Q B 图 基 于 分 解 协 调 策 略 的 潮 流 计 算 过 程 F i g Lo adf l owc a l c u l a t i onp r o c e du r eba s e don d e c ompo s e c o o r d i na t es t r a t e g y从 图 可 以 看 出, S 与 S 和 S 之 间 需 要 交 换 的 数 据 很 少. S 将 边 界 母 线 电 压 幅 值 和 相 角 V B , B 下 发 至 S 和 S ; S 和 S 将 本 区 域 潮 流 计 算 得 到 的 边 界 注 入 功 率 P B
3、 , QB , P B , Q B 上 传 至 S . S 只 需 要 关 注 联 络 线 模 型 和 数 据, 不 需 要 知 道 S 和 S 内 部 模 型 和 数 据 的 细 节; 同 样, S 和 S 只 需 要 关 注 本 区 域 的 模 型 和 数 据, 不 需 要 关 注 联 络 线 的 模 型 和 数 据. 通 过 分 解 协 调 策 略, 系 统 级 分 析 计 算 时 S , S , S 的 模 型 和 数 据 之 间 实 现 了 解 耦, S 和 S 的 模 型 和 数 据 不 再 需 要 全 部 上 传 至 S . 暂 态 稳 定 及 小 干 扰 计 算 对 于 小 干
4、 扰 分 析 和 暂 态 稳 定 仿 真, 由 于 各 个 动 态 元 件 的 动 态 方 程 本 身 相 互 解 耦, 耦 合 依 然 只 存 在 于 潮 流 方 程 中, 因 此, 上 述 分 解 协 调 策 略 对 于 小 干 扰 分 析、 机 电 暂 态 仿 真、 机 电 电 磁 暂 态 混 合 仿 真 等 仍 然 可 以 应 用 . 以 暂 态 稳 定 时 域 仿 真 为 例, 采 用 隐 式 梯 形 法 时 电 力 系 统 微 分 代 数 模 型 离 散 化 为: x k x k h ( f ( x k , yk ) f ( x k , yk ) g ( x k , yk ) (
5、) 式 中: 下 标 k 表 示 第 k 个 离 散 时 间 点; x 为 状 态 向 量, 包 含 发 电 机 转 子 角 度、 角 速 度, 以 及 励 磁 系 统、 调 速 系 统、 直 流 系 统 和 动 态 负 荷 等 的 状 态 变 量; y 为 代 数 向 量, 包 含 各 母 线 电 压、 电 流 及 发 电 机 机 端 d 轴 和 q 轴 电 压、 电 流; h 为 时 域 仿 真 步 长; f ( ) 和 g ( ) 为 描 述 暂 态 过 程 的 微 分 代 数 方 程. 常 乃 超, 等 智 能 电 网 调 度 控 制 系 统 新 型 应 用 架 构 设 计令 y y
6、, V B , B T , z x , y T , 其 中 y 为 除 V B 和 QB 外 y 中 的 分 量, 则 式( ) 实 际 上 变 为 一 个 广 义 潮 流 方 程: F ( z , V B , B ) ( )即 暂 态 稳 定 时 域 仿 真 微 分 代 数 模 型 在 每 个 离 散 时 间 点 上 变 为 一 个 广 义 潮 流 模 型, 对 于 式( ) 所 示 广 义 潮 流 方 程, 节 所 示 分 解 协 调 策 略 同 样 可 以 应 用. 上 述 暂 态 稳 定 时 域 仿 真 分 解 协 调 算 法 已 经 过 大 量 实 际 系 统 的 测 试 . 面 向
7、 多 目 标 趋 优 的 应 用 功 能 重 构 多 目 标 趋 优 的 概 念 对 于 一 个 受 控 微 分 代 数 系 统, 如 式( ) 所 示, 系 统 的 运 行 性 能 可 用 多 个 性 能 指 标 I ( x , y , u ), I ( x , y , u ), , I N ( x , y , u ) 表 示, 多 个 性 能 指 标 之 间 通 常 是 互 相 冲 突 的, 不 可 能 使 多 个 性 能 指 标 同 时 达 到 最 优. x f ( x , y , u ) g ( x , y ) ( ) 式 中: u 为 控 制 量. 多 目 标 趋 优 的 数 学 模
8、 型 可 归 结 为 一 个 多 目 标 优 化 问 题: mi n u I ( x , y , u ), I ( x , y , u ), , I N ( x , y , u ) s t x f ( x , y , u ) g ( x , y ) u ( ) 式 中: 为 可 行 域. 即 通 过 寻 找 合 适 的 控 制 量 u , 较 好 地 平 衡 多 个 性 能 指 标. 求 解 上 述 多 目 标 趋 优 控 制 的 途 径 有 种. 第 种 途 径 是 通 过 效 用 函 数 将 多 目 标 优 化 转 为 单 目 标 优 化, 通 常 将 效 用 函 数 取 为 常 数, 即
9、 将 各 个 性 能 指 标 加 权 形 成 单 目 标 函 数:mi n u N i i I i ( x , y , u ) s t x f ( x , y , u ) g ( x , y ) u ( ) 式 中: i 为 第 i 个 性 能 指 标 的 权 重. 这 种 方 法 的 优 点 是 求 解 简 单 但 权 重 不 易 确 定. 第 种 途 径 是 不 等 式( 等 式) 约 束 法, 保 留 一 个 主 要 指 标 作 为 目 标 函 数, 其 余 指 标 通 过 选 择 适 当 的 常 数 化 为 等 式 约 束 或 不 等 式 约 束: mi n u I ( x , y ,
10、 u ), I ( x , y , u ), , I N ( x , y , u ) s t I ( x , y , u ) c I N ( x , y , u ) c N x f ( x , y , u ) g ( x , y ) u ( ) 式 中: c 至 c N 为 指 标 约 束 值. 这 种 方 法 的 优 点 是 求 解 简 单, 但 常 数 不 易 给 定. 目 前 的 SCUC / SCED 实 际 上 采 用 的 就 是 这 种 途 径, 以 经 济 性 作 为 主 要 指 标, 安 全 作 为 约 束, 最 终 的 优 化 结 果 在 安 全 边 界 上, 没 有 体 现
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- 关 键 词:
- 智能化 变电站 概念 架构