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山东大学学报 (工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (5): 9-16.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2019.096

• 电气工程———人工智能应用专题 • 上一篇    下一篇

异步电网并行协调恢复策略的优化制定方法

顾雪平(),杨超*(),梁海平,王元博,李少岩   

  1. 华北电力大学电气与电子工程学院, 河北 保定 071003
  • 收稿日期:2019-03-11 出版日期:2019-10-20 发布日期:2019-10-18
  • 通讯作者: 杨超 E-mail:xpgu@ncepu.edu.cn;shutong05@126.com
  • 作者简介:顾雪平(1964—),男,河北行唐人,博士生导师,博士,主要研究方向为电力系统安全防御与恢复控制,电力系统安全稳定评估与控制,人工智能在电力系统中的应用.E-mail:xpgu@ncepu.edu.cn 顾雪平(1964—),男,汉族,河北行唐人,博士,博士研究生导师。1996年在华北电力大学获得工学博士学位,2005-2006年在加拿大滑铁卢大学作为访问教授从事研究工作。现为华北电力大学电气与电子工程学院教授,华北电力大学研究生院副院长。兼任河北省电机工程学会输电专委会副主任、《电力系统保护与控制》杂志编委。 长期从事电力系统方面的科研和教学工作,研究领域涉及电力系统安全防御与恢复控制、电力系统安全和稳定评估、故障诊断与系统恢复、人工智能技术在电力系统中应用等。作为负责人承担多项国家科技攻关项目、国家自然科学基金项目、教育部博士点基金项目和国网电力公司重点科技项目。以第一作者/通信作者身份发表SCI/EI收录论文100余篇,出版教材2部。先后获得电力部科技进步二等奖、云南省科技进步三等奖、云南电网公司科技进步一等奖等多项科技奖励与荣誉
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51277076);中央高校基金科研业务费专项资金资助项目(2018MS085)

Optimization method for parallel coordination restoration strategy of asynchronous power grid

Xueping GU(),Chao YANG*(),Haiping LIANG,Yuanbo WANG,Shaoyan LI   

  1. School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei, China
  • Received:2019-03-11 Online:2019-10-20 Published:2019-10-18
  • Contact: Chao YANG E-mail:xpgu@ncepu.edu.cn;shutong05@126.com
  • Supported by:
    国家自然科学基金资助项目(51277076);中央高校基金科研业务费专项资金资助项目(2018MS085)

摘要:

针对异步电网发生全网大停电后的恢复问题,提出一种并行协调恢复策略的优化制定方法。采用串并行思想,通过高压直流协调送、受端电网,并最终实现全网恢复。基于各交流子网的送、受端角色定位,分析各换流站的电源、负荷特性。建立异步电网并行协调恢复的优化模型,重点研究直流与送、受端电网的协调恢复过程。采用多种群遗传算法求解,得到最优恢复方案并确定直流的最佳启动时机。基于IEEE 39节点系统构建异步电网算例,对所提方法进行验证。结果表明,该优化方法具有可行性,适用于异步电网恢复方案的制定。

关键词: 异步电网, 高压直流, 送端和受端定位, 并行协调恢复, 多种群遗传算法

Abstract:

Aiming at asynchronous power grid restoration after a blackout, an optimization method of parallel coordinated restoration strategy was proposed. This method adopted the thinking of serial and parallel restoration, used the high voltage direct current (HVDC) to coordinate sending end and receiving end power grids, and finally restored whole power system. Based on determining each AC subnet as a sending role or receiving role, the source characteristic of converter station in sending end gird and the load characteristic of converter station in receiving end gird were analysed. An optimization model for parallel coordinated restoration of asynchronous power grid was established, and the coordinated restoration process of HVDC, sending end and receiving end power grids were emphatically studied. The multi-population genetic algorithm (MPGA) was used to solve this model, then the optimal restoration scheme and the optimal starting time of HVDC were obtained. An asynchronous power grid example which was constructed based on the IEEE 39 bus system was given to verify the proposed method. The results showed that this optimization method was feasible, and it was suitable for the formulation of asynchronous power grid restoration scheme.

Key words: asynchronous power grid, HVDC, determination of sending end and receiving end, parallel coordinated restoration, multi-population genetic algorithm

中图分类号: 

  • TM76

图1

换流站电源、负荷特性曲线"

图2

算法流程图"

图3

基于IEEE 39节点系统的异步电网算例"

表1

IEEE 39节点系统机组参数"

节点编号 PGN/MW 暂态电抗/p.u. df/(Hz·(p.u.)-1) 爬坡率K/(MW·h-1) 并网耗时/min
30 250 0.031 3.40 150.0 10
31 650 0.070 7.94 390.0 0
32 650 0.053 7.94 390.0 30
33 632 0.044 4.61 379.2 30
34 508 0.132 4.61 304.8 30
35 650 0.050 7.94 390.0 30
36 560 0.049 4.61 336.0 30
37 540 0.057 7.94 324.0 30
38 830 0.057 7.94 498.0 30
39 1 000 0.060 3.40 600.0 30

表2

最优恢复方案"

阶段编号 送端 受端
电源节点 恢复时间/min 恢复支路及编号 电源节点 恢复时间/min 恢复支路及编号
1 31 0 31 0
2 39 40 14、12、15、16、17 32 38 14、13、18、20
3 30 56 2、1、5 30 58 10、8、6、3、5
4 37 90 4、41 37 92 4、41
5 38 136 40、44、46 39 106 1、2
6 32 176 11、13、10、18、20 38 142 40、44、46
7 33 220 8、6、7、30、26、27、33 33 182 9、24、25、27、33
8 34 254 41、32、34 35 218 28、35、37
9 35 296 9、28、25、24、35、37 36 252 36、39
10 36 332 29、38、39 34 286 32、34
11 42、31、45、43、19、23、21、22、3、36 11、42、12、45、21、43、17、16、29、26、19、15、30、23、7、38、31、22
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