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整定方案及待优化参数优化

【摘要】:1.整定方案[5]在同时考虑负荷的重要性,负荷对系统频率的灵敏度并保证全局统筹切负荷的情况下,低频减载方案中需要确定的参数主要有减载轮数、首轮减载的频率、各轮的差值、特殊轮的轮数、延迟时间以及各轮的减载比例。

1.整定方案[5]

在同时考虑负荷的重要性,负荷对系统频率的灵敏度并保证全局统筹切负荷的情况下,低频减载方案中需要确定的参数主要有减载轮数、首轮减载的频率、各轮的差值、特殊轮的轮数、延迟时间以及各轮的减载比例。这里仅对各轮的减载比例进行优化。在同时考虑到负荷的重要性和区域负荷切除对频率恢复的灵敏性后,则负荷特性可表示如表7.2所示。表7.2仅为一种负荷分类示例,可根据具体问题和实际工程需要进行调整。

表7.2 负荷特性分类表

在综合权衡负荷的重要性、负荷切除对于系统频率恢复的灵敏度、最大切负荷量等约束的情况下,对表7.2的9类负荷各轮次的减载比例设置不同的区间,在各自区间内进行参数优化,从而得到切负荷最少且频率偏移最小的优化方案。

2.基于优化技术的低频减载整定方案的算法实现

考虑到在电网故障时应该使得切负荷最小的同时,频率偏移程度最低,可以按照下式构造优化函数:

式中,i表示第i个故障;j表示第j类负荷;k表示第k轮次;μi表示第i个故障发生的概率;γi表示第j类负荷重要性权重系数;w1、w2、w3分别表示一级、二级、三级负荷权重;Pi表示系统第j类负荷的总负荷量;ε表示加权系数;δj,k表示低频减载方案中第j类负荷在第k轮次的切负荷比例,为需要优化整定的参数。

式(7.20)中的Δf为分段函数:

式中,fssmax(t)表示系统稳态频率的最大值;稳态频率落在(49.5 Hz,50.5 Hz)区域内是可以接受的;而当稳态频率处于此区间之外时,对于系统稳定运行而言,是不可接受的,必须舍弃该种情况,故此时Δf取值为一个很大的正数M。

式(7.20)中的不等式约束表示每一故障的最大切负荷量约束,选择ξ的值为0.35。

式(7.20)中的等式约束表示低频减载方案中第j类负荷第k轮次启动的阈值条件,其中f表示系统频率,t表示时间,fk表示第k轮次切负荷触发频率,tk表示系统频率低于第k轮次切负荷触发频率的持续时间。

对于式(7.20)的优化求解,基本思路为针对系统参数(励磁系统、发电机及调速系统、网络)均已知的r个故障,初选低频减载方案,即给定相应的各类负荷的切负荷比例参数,利用机电暂态仿真软件获得对应于此组参数的r条频率仿真轨迹,进而获得r条频率仿真轨迹的稳态频率的最大值,同时获得r个故障具体的切负荷量比例,计算出对应于此组切负荷比例参数的目标函数g(δj,k)。若已找到最小的g(δj,k),计算结束;否则,依据智能搜索类优化算法对已有各类负荷各轮次的切负荷比例进行修正,从而获得各类负荷各轮次新的切负荷比例值;并按上述方法进行新一次的计算及判断,如此循环迭代,直到满足停止判据为止。负荷切除的优先级图如图7.4所示。

图7.4 负荷切除的优先级图