城市電網(wǎng)黑忘卻預(yù)案研究與優(yōu)化評(píng)估.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的負(fù)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(yùn)行經(jīng)受著巨大的考驗(yàn)。作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的最后一道防線,黑啟動(dòng)研究受到國內(nèi)外學(xué)者廣泛的關(guān)注。
　　 電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)、多時(shí)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(shí)際情況快速有效的制定和選擇最優(yōu)恢復(fù)方案,在很大程度上決定了系統(tǒng)恢復(fù)的成敗。本文針對(duì)城市

2、電網(wǎng)黑啟動(dòng)預(yù)案制訂過程中的一些理論和算法進(jìn)行研究,以期提高黑啟動(dòng)成功率和系統(tǒng)恢復(fù)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(dòng)進(jìn)程的關(guān)鍵因素,在綜合考慮各種可能的黑啟動(dòng)模式基礎(chǔ)上,對(duì)啟動(dòng)條件、恢復(fù)策略和恢復(fù)模式進(jìn)行分析比較,首次提出廣義黑啟動(dòng)模式評(píng)估的概念,從時(shí)間性、結(jié)構(gòu)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性四個(gè)方面提取若干評(píng)估指標(biāo),并用層次化數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA/AHP)方法得到黑啟

3、動(dòng)模式的優(yōu)劣排序。算例驗(yàn)證表明該方法切實(shí)有效,在獲得黑啟動(dòng)模式排序的同時(shí),還能得到各種模式對(duì)應(yīng)的恢復(fù)策略、具體模式下電廠啟動(dòng)的最優(yōu)選擇等結(jié)論,可以幫助調(diào)度人員科學(xué)有效的選擇最適合電網(wǎng)的黑啟動(dòng)模式。
　　 (2)針對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)中最常見的向上恢復(fù)策略對(duì)應(yīng)的區(qū)域劃分問題,本文提出基于禁忌搜索算法的黑啟動(dòng)子系統(tǒng)劃分方法,以若干指標(biāo)的綜合路徑權(quán)值為基礎(chǔ)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),通過采用禁忌搜索得到的最優(yōu)解來確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別應(yīng)該劃歸于哪個(gè)子系統(tǒng)。實(shí)例驗(yàn)證

4、的結(jié)果表明該方法可以有效對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行黑啟動(dòng)子系統(tǒng)劃分,得到包含重要廠站和重要負(fù)荷的最優(yōu)劃分結(jié)果,具有較高的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 (3)黑啟動(dòng)初期局部系統(tǒng)的恢復(fù),關(guān)系到整個(gè)黑啟動(dòng)進(jìn)程的成敗。本文在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法基礎(chǔ)上,提出群體標(biāo)準(zhǔn)法(GSM),用于黑啟動(dòng)初期路徑方案的有效性評(píng)估,得到確定性條件下路徑方案的優(yōu)劣排序；針對(duì)黑啟動(dòng)過程中存在的不確定性因素和實(shí)際決策情況,分別應(yīng)用模糊數(shù)據(jù)包絡(luò)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(dòng)初期路徑方案的有效性排序；以同一實(shí)際電網(wǎng)為例對(duì)上述算法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,上述四種方法在不同情況下的應(yīng)用和配合,可以彌補(bǔ)單個(gè)方法存在的不足,從而更有效的獲得黑啟動(dòng)初期的最優(yōu)恢復(fù)路徑方案。
　　 (4)從具體應(yīng)用角度給出了一個(gè)黑啟動(dòng)預(yù)案生成專家系統(tǒng),著重分析其中的知識(shí)的形式與獲取、規(guī)則的生成與應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成,以及生成黑啟動(dòng)預(yù)案的推理機(jī)制,給出了核心模塊的Prolog語言實(shí)現(xiàn),并對(duì)實(shí)際電網(wǎng)應(yīng)用該

6、專家系統(tǒng)得到黑啟動(dòng)操作步驟。該專家系統(tǒng)用于離線狀態(tài)下的黑啟動(dòng)預(yù)案生成,通過對(duì)BPA潮流文件的修改,可以實(shí)現(xiàn)各種假定故障下的黑啟動(dòng)備用方案的生成,符合目前黑啟動(dòng)預(yù)案制訂的模式。
　　 (5)針對(duì)當(dāng)前黑啟動(dòng)“離線計(jì)算,實(shí)時(shí)匹配”方法的不足,本文提出電力網(wǎng)格在黑啟動(dòng)中的應(yīng)用模式,分析電力網(wǎng)格環(huán)境下黑啟動(dòng)的特點(diǎn),對(duì)黑啟動(dòng)初期路徑評(píng)估的算法進(jìn)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(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法,為電力網(wǎng)格在黑啟動(dòng)中的應(yīng)用