基于综合研究快速控制算法敏感性分析

基于综合灵敏度分析的快速控制算法研究ZhangBaohui,SeniorMember,IEEE,ChengLinyan,HaoZhiguo,LiPengSchoolofElectricalEngineeringXi’anJiaotongUniversityXi’an,710049,[e-mail]摘要：如果过载支路的行程可能会导致相应部分的级联跳闸，应急过载控制应当执行，以保证传输的安全性部分并保持其完整性和传输能力。一系列的改进对传统的灵敏度算法提出，其中包括的所述预先综合灵敏度，在使用相等，方向相反数量对分析方法，并引入启发式规则。控制节点和其量的选择确保了过载支路的潮流不会上升和正常支路不会过负荷，因此控制策略应能够有效地并且快速地切除过载。本文提出的算法的快速性和有效性由对一个实际的电力系统很多的计算结果所证明。关键词：传输部分；综合灵敏度；启发式规则；大小相等方向相反的数量成对一、简介停电的许多问题仍然没有答案尽管它们的复杂性已被广泛研究后“8·14”停电在美国和加拿大引发全球研究，以避免停电[1-6]。最近的动乱的分析表明其中的一些共同点，导致发生，因为大多数问题的结论缺乏的后备保护系统的协调和紧急控制装置。应急控制应立即执行，以消除过载，以保证传输的安全性部分，如果有过载后级联过载跳闸线路跳闸［7-8］。只有常规的灵敏度算法着眼于过载线，这可能会导致正常和调整后线路过载。因此，以上的算法需要反复潮流计算在很长一段时间，甚至禁用。一系列的改进对传统灵敏度算法提出，其中包括综合灵敏度的进步，在对分析方法使用相等，方向相反数量，并引入启发式规则。控制节点及其数量的选择，保证了正常的分支将不超载，不会出现过载分支的潮流，所以控制策略是有效地，快速地消除过载。在速度和算法的有效性受到了很多有一定实际系统的计算结果的验证。二、基于一体化的敏感性分析快速控制算法如何调整发电机及发电机切/负载，减少线路的功率流属于有功安全校正的研究范畴。有两种方法：最佳的规划方法［9-11］和敏感性的方法［12-15］。最佳的规划方法是那些具有更好的安全性和经济性，而其计算时间太长，因为有时可出现收敛问题，并在快速控制的实用性被限制，因为太多的设备需要进行调整。基于综合灵敏度分析的算法是不可能的涩味问题的，因为它并不需要迭代。这很容易与最低控制量或最小运行调整后的设备［13］。传统的灵敏度算法只集中在过载行，所以正常的，调整的线路可能过载，从而导致该算法需要重复潮流计算在很长一段时间，甚至禁用。在本文中的灵敏度模型如下：LLLLLiiBPpxPSP(1)其中，LiS为节点i对支路L的灵敏度.当节点i的有功功率增加1个单位时，平衡节点也相应地降低1个单位，分支L有功功率的变化是LiS。使用稀疏矢量技术可以快速获取支路节点的灵敏度。A.综合灵敏度传统的灵敏度算法选择的控制节点，其灵敏度值大到最严重的超载的分支，以减少控制量，并计算根据过载量和控制量发电机的限制。但是，正常的分公司和分支机构调整可能过载。当一些分支需要进行调整，其他重载分公司增加潮流，这使得在调整的过程缓慢而反复。有时没有获得控制方案。因此，综合灵敏度，这反映了节点的所有重载整体功能分支，建议［16］。该算法是基于节点的敏感性传递的所有重载分支节，并且确定根据该重量超载量，以获得综合灵敏度。该数学模型如下：LLiLTLLkkTPIiSPP其中，PIi是i节点的综合灵敏度，LiS是节点I分支升敏感性，L是权重过载线L，T是该组中的所有过载线发送部分中，LP是支路L过负荷的大小，kP是支k的过负荷的大小。由上式可知，过载支路的权重正比于过载支路过负荷的大小。获得综合灵敏度后，节点控制先后顺序是根据综合判断灵敏度排列的。综合灵敏度较大的节点应首先调整，负荷节点应该是认为是列表之后电源节点，以避免要被切割首先。B控制节点的优先级在实际的系统中，控制节点的数量，这是有效地消除过载线，也不是那么大，以致于他们大多数人的灵敏度值小。为了确保快速性和算法的有效性，控制节点的优先级是根据控制节点功能分重载线路。具体方法如下：1﹑当一个节点的对灵敏度的绝对值任何过载线大于一个阈值λ1（0.05），则节点属于第一阶段。这个阶段的很明显，这些节点毕竟是少数。2﹑当一个节点的任何过载线的灵敏度的绝对值大于一个阈值λ2（0.005），则该节点所属的第二阶段。很显然，第二级节点包含第一阶段的人，所以结合的第二阶段的延伸。3﹑所有控制节点属于第三阶段。在调整过程中，控制策略应该是中的节点，其具有高优先级获得。当所有的重载线路不除，绑定搜索应该延长，和低优先级的节点被允许参与其中。控制策略将会获得。C大小相等方向相反的数量成对调整有功安全校正策略在[13]，调整的相等且相反的想法数量在对有功功率的安全策略校正的细节，这是基于提出引入敏感的因素。这是主要的，积极的新一代总线I与积极的灵敏度和歼负灵敏度是为了调节在对具有相反相等数量获得了平衡，有功功率和最小的策略调节值。此外，两个节点每次调整，这样的算法的效率提高。在调整中，控制节点被划分根据成一体的灵敏度两种：1.PI（ⅰ）0，节点i是一个可调节的发电机。它意味着当节点的输出降低时，所有行中的发送部超载量将降低。该节点属于负调节节点;2..PI（I）0节点i是负载节点的发电机，该节点可以调整。它指的是，当输出节点下降,,在所有线路的过载量发送部将减小。该节点所属积极调整节点;分割之后，控制节点被测序根据综合灵敏度的绝对值，并减少输出节点和增加输出的列表节点被获得。的规则如下：1.第一的正调节节点和负调整节点应首先调整;2.每一个积极的调整节点i有负面调整在对节点j，调整量是相等的。该调整量应调整ytlP是计算公式如下：LytlLjLiPPSS（3）此外，节点i和j是通过自己的限制。maxiP和maxjP代表正确的最大潜力能力以正确的方向分别在发电机i和j。实际调整量为最小的上述3项的：maxmaxmin,,ijytlijPPPPP（4）3.一个节点都可以搭配一些其他的。后调整，节点的输出应该被校正，并且所有线路的潮流正在使用的灵敏度修正。D．启发式规则决定的数量调整发电机除了母线编号过程具有性能指数如上所述，在下面的启发式规则的基础上，调整大小相等方向相反数量时，必须的执行过程中可以观察到过程，以确认不存在其他分支流动违反现有在调整后的传输部分。对于分支l的一对节点（,ij）的灵敏度lijss可用下述公式计算：lijliljsss（5）式中lis和ljs分别是节点i和j对支路l的灵敏度当lijss0时，由于一对节点（,ij）的调节作用，将会使支路l上的潮流继续增加；当lijss0时，由于一对节点（,ij）的调节作用，将会使支路l上的潮流继续减少；根据节点i和节点j到过载线路的功能提出了以下三个规则，优先系统地降低规则一：当一对节点（,ij）可以减少所有过载线路时，lijss0规则二：当所有节点对都不满足规则一时，搜索一对节点，用以减少整个系统过载线路的数量，它满足0lijlTs并且它可以降低大多数过载线路的潮流。规则三：所有节点对都不满足规则二时，搜索一对节点，它可以降低过载最严重的线路的潮流。为了迅速消除过载，规则一的控制节点应该先于规则二的那些节点之前考虑。如果前面的两种节点被丢失，需要考虑规则三的节点。为了避免正常的支路k过载，节点对（,ij）对支路k的作用应首先评估。如果kijss0节点对（,ij）的调节作用将抑制支路k的潮流继续降低并且调整量并不需要受到限制。如果kijss0，节点对（,ij）的调节作用将抑制支路k的潮流继续增加并且分支可能会过载，因此调整量需要受到限制，调整量应小于ysKP：KKysKkijLiLjPPPSSSS（6）调整数量的最低限制应确认，以确保一切正常分支不过载：min12min,,ysysysPPP（7）因此，节点对（,ij）的数量调整应使四个量达到其最小值：调节数量的改变量ytlP，最小的限制数量minysP，以及maxiP和maxjP，这两个量分别表示电源节点i和j在正确方向上具有调整能力最大极限，故有：maxmaxminmin,,,ijytlijysPPPPPP（8）三、数值实例本文采用了实际的电力系统作为测试系统。该算法的快速性和有效性由计算结果验证。该系统中有511个节点和942条支路。给出两个例子如下：一个传输电力系统的部分，其中在表1中给出一条过载线路；电力系统的另一个发送部分，其中有在表3给出三个过载线路。在表1和表3中，P1：故障前流，P2：安全性限制，P3：后控制理论流是使用所提出的算法进行计算，P4：后控制精确流动它是使用PSASP计算，是P3和P4之间的相对误差，具体如下：343100%PPP(9)表1.传动部分潮流信息和错误分析表2和表4是控制策略表，过载线路通过切除负荷和控制发电机进行调整。表2.控制策略表表3.传动部分潮流信息和错误分析表4控制策略表该控制方案是使用建议的计算算法，而控制量，根据所计算法线限制，以保证正常的线路不超载使算法快速和有效的。作为计算的结果所示的，线路中的功率流小于线的限制和过载线趋于正常，控制方案后，被执行。中的表中的值近乎为零，其意味着使用灵敏度计算的潮流接近由PSASP得出的结果。因此，该算法是有效的。它用时10毫秒，分别为94毫秒来计算控制策略，证明了该算法是快速，有效降低功率流过载线路。四、总结文章指出，如果有级联过载跳闸过载线路跳闸后，应急控制应立即执行，以消除过载，以确保发送部分的安全性。常规灵敏度算法只针对过载线路，所以正常和调整线路可能过载而导致的算法需要反复的潮流计算在很长一段时间，甚至禁用。一系列的改进与比较传统的灵敏度算法提出，其中包括一体化灵敏度的前进，以及一个序列控制节点是根据综合判断敏感性;成对使用相等，方向相反数量分析的方法，以避免调整平衡机;和引入启发式规则，以保证正常的分支不过载。控制节点的选择和其量确保可靠该过载支的功率流会不会出现与正常分公司将不会过载，因此控制策略是有效地和迅速消除过载。快速性和有效性算法是通过大量的计算结果的验证一定的实际系统。参考文献[1]YinYong-hua,Guojian-bo,Zhaojian-jun,etal.PreliminaryanalysisoflargescaleblackoutininterconnectedNorthAmericapowergridonAugust14andlessonstobedrawn[J].PowerSystemTechnology，2003，27(10):8-12.[2]HuXuehao.RethinkingandenlightenmentoflargescopeblackoutininterconnectednorthAmericapowergrid[J].Powersystemtechnology,2003，27(9)：T2-T6(inChinese).[3]ZhaoXizheng.Strengthenpowersystemsecuritytoensurereliabledelivery[J].Powersystemtechnology，2003，27(10)�1-7.[4]NovoselD,BegovicM,MandaniV.Sheddinglightonblackout[J].IEEEPower&Energy,2003,2(1):32-43.[5].ZhouXiao-xin,ZhengJian-chao,ShenGuo-rong,XueYu-sheng.DrawlessonsfromlargescopeblackoutofinterconnectedNorthAmericapowergri