电力系统
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计及节点恢复成功率的黑启动分区恢复方案优化
梁海平, 郝杰, 顾雪平
华北电力大学电气与电子工程学院 保定 071003
Optimization of System Partitioning Schemes for Black-Start Restoration Considering the Successful Rate of Node Restoration
Liang Haiping, Hao Jie, Gu Xueping
North China Electric Power University Baoding 071003 China
摘要 互联电网发生大停电事故后, 合理的分区并行恢复策略对于加快系统的恢复进程, 提高系统恢复成功的概率具有重要意义。本文提出一种计及节点恢复成功率的黑启动分区方案优化策略, 将电网中输电线路投运的不确定性和网架结构的灵活性因素综合考虑到分区策略中, 应用图论中根据最小路集求解系统正常运行概率的方法, 求解出目标节点恢复成功的概率, 并由此设定了分区判定函数。同时, 根据发电机组的启动特性和输电线路的运行参数, 提取了评价分区和分区内部子系统网架重构效果的指标, 建立了分区优化目标函数。最后, 本文采用交叉粒子群优化算法实现分区恢复优化问题的求解。
关键词 :
最小路集 ,
节点恢复成功率 ,
分区优化 ,
网络重构 ,
黑启动
Abstract :After large scale blackout of interconnected power system, an effective partitioning scheme with logical parallel recovery strategies would greatly speed up the entire restoration process and promote the probability of successful recovery. In this paper, a new method of optimizing the system partitioning schemes considering the successful rate of node restoration is proposed. With the uncertainty of transmission lines and the complexity of power network structure taken into account, the successful rate of node restoration is calculated by identifying the minimum path sets of the node. Based on this, a new partitioning criterion function is established to determine the optimal belonging zone of the node. According to the starting characteristics of units and the operational parameters of transmission lines, the efficiency of subsystem reconfiguration, the time variance of different zones and the total time it took to form the skeleton network could be obtained. An optimization function is established and the cross particle swarm optimization algorithm is employed to realize the final optimization of the partitioning schemes.
Key words :
Minimum path sets
successful rate of node restoration
optimization of system partitioning
network reconfiguration
black-start
收稿日期: 2011-10-08
出版日期: 2014-03-20
基金资助: 国家自然科学基金资助项目(51077052)。
作者简介 : 梁海平 男, 1979年生, 博士研究生, 讲师, 主要研究方向为智能技术在电力系统中的应用。郝杰 女, 1986年生, 硕士研究生, 研究方向为电力系统安全防御与恢复控制。
引用本文:
梁海平, 郝杰, 顾雪平. 计及节点恢复成功率的黑启动分区恢复方案优化[J]. 电工技术学报, 2012, 27(11): 230-238.
Liang Haiping, Hao Jie, Gu Xueping. Optimization of System Partitioning Schemes for Black-Start Restoration Considering the Successful Rate of Node Restoration. Transactions of China Electrotechnical Society, 2012, 27(11): 230-238.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2012/V27/I11/230
[1] 刘映尚, 吴文传, 冯永青, 等. 基于有序二元决策图的黑启动分区搜索策略[J]. 中国电机工程学报, 2008, 28(10): 26-31. [2] 林振智, 文福拴, 周浩. 基于复杂网络社团结构的恢复子系统划分算法[J]. 电力系统自动化, 2009, 33(12): 12-16, 42. [3] 吴烨, 房鑫炎, 张焰, 等. 基于禁忌搜索算法的黑启动子系统划分[J]. 电力系统保护与控制, 2010, 38(10): 6-11. [4] 周敏, 刘艳. 计及火电机组启动过程的网架并行恢复策略[J]. 电力系统自动化, 2011, 35(10): 30-34, 93. [5] Orero S O, Irving M R. A genetic algorithm for network partitioning in power system state estimation [J]. IEEE Transactions on Power Systems, 1996, 45 (5): 162-165. [6] 顾雪平, 韩忠晖, 梁海平. 电力系统大停电后系统分区恢复的优化算法[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(10): 41-46. [7] 赵冬雯, 梁海平, 顾雪平. 基于遗传算法的黑启动分区恢复方案的选定[C]. 中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集, 北京: 2008. [8] 韩忠晖, 顾雪平, 刘艳. 考虑机组启动时限的大停电后初期恢复路径优化[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(4): 21-26. [9] Wang Chong, Vittal Vijay, Kolluri Venkat Sharma, et al. PTDF-based automatic restoration path selection[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2010, 25(3):1-10. [10] 郭永基. 可靠性工程原理[M]. 北京: 清华大学出版社, 2002. [11] 刘强, 石立宝, 周明, 等. 电力系统恢复控制的机组优化启动策略[J]. 电力自化设备, 2009, 29(4): 1-5. [12] Kennedy J, Eberhart R. Particle swarm optimization [C]. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks, Perth, 1995. [13] 高尚, 杨靖宇. 群智能算法及其应用[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2006.
[1]
郑重, 苗世洪, 李超, 张迪, 韩佶. 面向微型能源互联网接入的交直流配电网协同优化调度策略 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(1): 192-207.
[2]
赵平, 赵期期, 艾小猛. 考虑极限场景的主动配电网重构与无功电压调整联合鲁棒优化 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(zk2): 496-506.
[3]
颜湘武, 徐韵. 考虑网络动态重构含多异质可再生分布式电源参与调控的配电网多时空尺度无功优化 [J]. 电工技术学报, 2019, 34(20): 4358-4372.
[4]
李超, 苗世洪, 盛万兴, 张迪, 胡世骏. 考虑动态网络重构的主动配电网优化运行策略 [J]. 电工技术学报, 2019, 34(18): 3909-3919.
[5]
刘艳, 叶茂, 顾雪平, 韩思聪, 魏哲. 基于概率分布列的风电参与黑启动时电力系统安全裕度分析 [J]. 电工技术学报, 2018, 33(21): 5059-5068.
[6]
肖轩怡, 汪沨, 陈春, 罗琳, 刘峪涵. 基于自适应负荷调整网络矩阵的配电网重构 [J]. 电工技术学报, 2018, 33(10): 2217-2226.
[7]
杨超, 梁海平, 顾雪平, 张丹, 刘旭斐. 基于电压源换流器HVDC联网的受端电网扩展黑启动方案 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(22): 207-215.
[8]
迟吉运, 韦钢, 李功新, 李沁愉, 张嘉堃. 复杂有源配电网供电路径快速优化 [J]. 电工技术学报, 2017, 32(13): 219-228.
[9]
顾雪平, 李少岩. 电力系统扩展黑启动方案的后效性研究 [J]. 电工技术学报, 2015, 30(8): 238-246.
[10]
陈春, 汪沨, 刘蓓, 安义, 黄纯, 黄小耘. 一种避免不可行解的配电网快速重构方法 [J]. 电工技术学报, 2015, 30(7): 34-43.
[11]
顾雪平,王大江,梁海平,刘艳. 电力系统扩展黑启动方案动态综合评估 [J]. 电工技术学报, 2015, 30(3): 44-52.
[12]
李振坤,周伟杰,钱啸,吕勤,符杨. 有源配电网孤岛恢复供电及黑启动策略研究 [J]. 电工技术学报, 2015, 30(21): 67-75.
[13]
方斯顿, 程浩忠, 马紫峰, 宋 越, 张 健, 李柏青,. 基于机会约束凸松弛的分区随机无功备用优化方法 [J]. 电工技术学报, 2015, 30(15): 73-80.
[14]
黄杏, 金新民, 马琳. 微网离网黑启动优化控制方案 [J]. 电工技术学报, 2013, 28(4): 182-190.
[15]
李军军, 许波桅, 甘世红, 张海刚, 吴燕翔. 基于贪婪度表的DPSO求解舰船电力系统网络重构 [J]. 电工技术学报, 2011, 26(5): 46-51.