基于貪心算法的自適應(yīng)解列斷面自動(dòng)搜索方法(一)解列指標(biāo)體系與算法設(shè)計(jì)

羅 鋼, 喬煌煌, 沈 沉, 唐可翾, 錢 峰, 楊銀國(guó)

(1. 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心, 廣東省廣州市 510600; 2. 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心大電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析與控制實(shí)驗(yàn)室, 廣東省廣州市 510600; 3. 清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系, 北京市100084)

0 引言

隨著直流輸電的發(fā)展,國(guó)內(nèi)除了華北、華中電網(wǎng)外,其他電網(wǎng)均已通過(guò)直流輸電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。由于交直流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在發(fā)生嚴(yán)重故障的情況下,有可能發(fā)生連鎖故障進(jìn)而引發(fā)大停電。解列控制作為電力系統(tǒng)第三道防線的重要措施,通過(guò)將電網(wǎng)解列成兩個(gè)或兩個(gè)以上穩(wěn)定運(yùn)行的孤島,能夠有效避免系統(tǒng)崩潰,防止大停電事故的發(fā)生[2-4]。

解列斷面的搜索是解列控制研究的難點(diǎn),其本質(zhì)是滿足一定約束條件(如同調(diào)約束、功率平衡約束等)的網(wǎng)絡(luò)分割技術(shù)。理論上電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基本約束如潮流約束、頻率穩(wěn)定約束、暫態(tài)功角穩(wěn)定約束、電壓穩(wěn)定約束以及換流站多饋入短路比約束都應(yīng)該考慮,只有這樣才能保證解列后孤島能在較小的控制代價(jià)下穩(wěn)定運(yùn)行。但是由于實(shí)際電網(wǎng)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,考慮各約束條件的代價(jià)各不相同,為了降低計(jì)算的復(fù)雜度,加快計(jì)算速度,現(xiàn)有的解列斷面求解方法往往只考慮其中極少的幾個(gè)約束條件。文獻(xiàn)[6-8]提出了基于有序二元決策圖的三階段法,此方法主要考慮了同調(diào)約束、功率平衡約束以及孤島靜態(tài)穩(wěn)定約束。文獻(xiàn)[9-12]提出了基于慢同調(diào)理論的解列控制方法,此方法主要考慮慢同調(diào)約束、弱連接線路約束以及功率平衡約束。文獻(xiàn)[13]-17]等智能優(yōu)化算法將解列問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)、多約束條件的優(yōu)化問(wèn)題,其目標(biāo)函數(shù)一般為不平衡功率或者有功潮流沖擊最小,約束條件有同調(diào)約束、連通性約束以及系統(tǒng)潮流約束等。除了考慮的約束較少外,現(xiàn)有算法在斷面搜索前都需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人工化簡(jiǎn),以降低系統(tǒng)規(guī)模。通過(guò)減少約束和化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)操作,現(xiàn)有算法才可以將解列問(wèn)題用優(yōu)化方法或者是搜索加校驗(yàn)的方法進(jìn)行求解。

然而,系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行工況復(fù)雜,需要考慮的約束眾多。例如:為了保證解列后含直流落點(diǎn)孤島的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至在解列控制失敗后能夠便于回復(fù),還需要考慮更多的約束條件,比如換流站多饋入短路比是否滿足要求,解列斷面是否存在電磁環(huán)網(wǎng),孤島是否存在黑啟動(dòng)電源等。同時(shí),實(shí)際調(diào)度數(shù)據(jù)規(guī)模大,現(xiàn)有的方法都無(wú)法在不對(duì)系統(tǒng)拓?fù)浜驮诰€運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行等值化簡(jiǎn)的情況下直接求解解列斷面。因此,為了推動(dòng)自適應(yīng)解列控制走向應(yīng)用,迫切需要提出一種新的自適應(yīng)解列斷面搜索方法,在考慮更多的系統(tǒng)運(yùn)行約束的同時(shí),可以直接利用系統(tǒng)在線數(shù)據(jù),減少系統(tǒng)化簡(jiǎn)等人工干預(yù)。

本文作為系列文章的第一篇,提出了一套適用于交直流電網(wǎng)解列的指標(biāo)體系,并且設(shè)計(jì)了一種能夠兼顧各約束條件的解列斷面自動(dòng)搜索方法。本文的研究是希望將交直流電網(wǎng)自適應(yīng)解列的斷面搜索方法向在線應(yīng)用的方向推動(dòng),具體體現(xiàn)在:①盡量考慮實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的情況,比如存在電磁環(huán)網(wǎng);②設(shè)計(jì)算法時(shí)要考慮算法本身可包含盡量多的運(yùn)行約束,如含直流落點(diǎn)的受端交流電網(wǎng)短路比要求;③以在線運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)開(kāi)始計(jì)算,不對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專門的簡(jiǎn)化處理,一旦計(jì)算所需數(shù)據(jù)完整,則算法可以給出相應(yīng)的解列斷面,計(jì)算過(guò)程不再需要人為干預(yù);④盡量利用系統(tǒng)在線運(yùn)行信息進(jìn)行分析,降低系統(tǒng)故障后的計(jì)算量,比如在交直流電網(wǎng)發(fā)生嚴(yán)重故障之前,根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行慢同調(diào)分群,找到系統(tǒng)的弱連接,并考慮其他約束條件,給出潛在的解列斷面,上述過(guò)程可在線完成。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),根據(jù)具體的失穩(wěn)模式可快速確定最終的解列斷面。

考慮到解列斷面的搜索可以看成是一個(gè)多目標(biāo)的優(yōu)化問(wèn)題,而多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題并沒(méi)有唯一的最優(yōu)解,且多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的求解難度大,并不適用于解列問(wèn)題。因此,本文將解列需要考慮的各類約束條件的綜合滿足程度作為最終評(píng)判解列斷面優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),追求具有一定局部最優(yōu)性的可行解,以此為算法設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想提出了基于貪心算法的解列斷面搜索方法。

系列文章第二篇,將給出詳細(xì)的指標(biāo)評(píng)分計(jì)算方法以及算例,算例中還將討論指標(biāo)權(quán)重變化對(duì)解列斷面的影響。

1 交直流電網(wǎng)解列指標(biāo)體系

本文提出的指標(biāo)體系,盡量涵蓋交直流電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行基本約束,同時(shí)這些約束具有易于數(shù)學(xué)描述的特點(diǎn)。指標(biāo)體系一共包含9個(gè)指標(biāo),分別是發(fā)電機(jī)同調(diào)、弱連接線路、孤島功率平衡、多饋入短路比、電磁環(huán)網(wǎng)、電氣距離、存在黑啟動(dòng)機(jī)組、孤島規(guī)模與存在靜態(tài)工作點(diǎn)。

由于指標(biāo)體系中約束條件較多,在解列斷面搜索階段,盡量避免給這些指標(biāo)安排優(yōu)先級(jí)。斷面搜索方法也分為“搜索+校驗(yàn)”兩部分。在解列斷面搜索階段,搜索方法同時(shí)考慮除靜態(tài)工作點(diǎn)約束外的8個(gè)約束條件,在校驗(yàn)階段,考慮靜態(tài)工作點(diǎn)約束以及一部分選定約束條件。本小節(jié)將給出各指標(biāo)的定義,對(duì)于熟知的約束條件,本文不做詳細(xì)介紹,感興趣的讀者可以閱讀參考文獻(xiàn)。

1.1 發(fā)電機(jī)同調(diào)性

本文中,發(fā)電機(jī)同調(diào)性指的是發(fā)電機(jī)的慢同調(diào)特性。電力系統(tǒng)中慢同調(diào)有很多種定義方法,常見(jiàn)的是基于數(shù)學(xué)模型的模式不可觀性定義[18]。文獻(xiàn)[10,19]提出了發(fā)電機(jī)慢同調(diào)分群方法。為了保證解列后孤島的同步運(yùn)行,必須將異步機(jī)組分配到不同的孤島上。

1.2 弱連接線路

系統(tǒng)在發(fā)生大擾動(dòng)的情況下,內(nèi)部的發(fā)電機(jī)群之間出現(xiàn)了失步振蕩的現(xiàn)象,而振蕩的中心落在少數(shù)的線路上面,這些線路就是弱連接線路[18]。文獻(xiàn)[18]基于系統(tǒng)慢模式特征值對(duì)電力線路參數(shù)的靈敏度,提出了一種弱連接線路識(shí)別方法。理論上,在弱連接線路處解列更為合理。

需要說(shuō)明的是,弱連接和同調(diào)性這兩個(gè)約束,同調(diào)性是本質(zhì),弱連接是具體表現(xiàn),兩者之間具有一定的相關(guān)性,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不能作為兩個(gè)獨(dú)立的約束條件。但是發(fā)電機(jī)同調(diào)約束只對(duì)電網(wǎng)中部分發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)起作用(還有一些發(fā)電機(jī)的同調(diào)特征并不顯著,既可以劃分到某一同調(diào)群,也可以劃分到另一同調(diào)群),而弱連接約束涉及電網(wǎng)中所有的線路,兩者可以相互補(bǔ)充,從而更好地隔離異步機(jī)群。因此,同時(shí)將弱連接和同調(diào)分群列為兩個(gè)約束條件。

1.3 孤島功率平衡

孤島功率平衡的含義是,解列形成的孤島內(nèi),發(fā)電量和負(fù)荷量要盡可能相等。保證孤島內(nèi)功率平衡可以避免過(guò)多的切機(jī)切負(fù)荷操作,也有利于解列后的系統(tǒng)恢復(fù)。

1.4 多饋入短路比

多饋入短路比的定義是換流站的短路容量與等值直流功率之比[20]。文獻(xiàn)[20]給出了多饋入短路比的定義以及計(jì)算方法。對(duì)解列后具有直流落點(diǎn)的孤島,多饋入短路比是評(píng)價(jià)孤島對(duì)直流落點(diǎn)的支撐能力以及直流落點(diǎn)間相互影響關(guān)系的重要指標(biāo)。多饋入短路比大的換流站,在電壓穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)過(guò)電壓、諧波諧振方面均表現(xiàn)更好[20],因此在交直流電網(wǎng)中,這一指標(biāo)不容忽視。

1.5 電磁環(huán)網(wǎng)

電磁環(huán)網(wǎng)也稱為高低壓電磁環(huán)網(wǎng),是指通過(guò)兩端變壓器磁回路的連接,使得兩組不同電壓等級(jí)的線路并聯(lián)運(yùn)行的現(xiàn)象。電磁環(huán)網(wǎng)中高壓線路的斷開(kāi)導(dǎo)致潮流的轉(zhuǎn)移很可能造成事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。一般情況下,不適合在電磁環(huán)網(wǎng)處解列。

1.6 電氣距離

電氣距離常用來(lái)描述節(jié)點(diǎn)之間或者節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)之間聯(lián)系的緊密程度。如果某些節(jié)點(diǎn)之間電氣聯(lián)系緊密,電氣距離小,一般情況下應(yīng)該將這些節(jié)點(diǎn)劃分到同一個(gè)孤島上。

文獻(xiàn)[21]將節(jié)點(diǎn)i和j之間的電氣距離定義為兩點(diǎn)之間的端口等值阻抗Zij,equ。在i和j組成的二端口網(wǎng)絡(luò)中,輸入單位電流eij,用兩點(diǎn)之間端口電壓Uij除以電流eij,即可得到端口等值阻抗Zij,equ。

二端口等值阻抗可以用節(jié)點(diǎn)等值阻抗來(lái)表示:

Zij,equ=(Zii-Zij)-(Zij-Zjj)=

Zii+Zjj-2Zij

(1)

式中:Zii為節(jié)點(diǎn)i的等值自阻抗;Zjj為節(jié)點(diǎn)j的等值自阻抗;Zij為節(jié)點(diǎn)i和j間的等值互阻抗。

如果網(wǎng)絡(luò)有Nt個(gè)節(jié)點(diǎn),文獻(xiàn)[21]將節(jié)點(diǎn)i的電氣耦合連接度定義為:

(2)

式(2)表示了節(jié)點(diǎn)i與電網(wǎng)中其余節(jié)點(diǎn)的電氣耦合的緊密程度,反映了節(jié)點(diǎn)i在整個(gè)電網(wǎng)中的電氣重要程度。

1.7 存在黑啟動(dòng)機(jī)組

解列后的孤島內(nèi)應(yīng)具有黑啟動(dòng)電源,萬(wàn)一發(fā)生孤島全黑的情況,孤島更容易恢復(fù)供電。

文獻(xiàn)[22]提出的黑啟動(dòng)電源一般分為3類:①傳統(tǒng)的黑啟動(dòng)機(jī)組,主要包括水電以及燃?xì)廨啓C(jī)組;②事故后殘存機(jī)組,具有快速切回(FCB)功能的機(jī)組屬于這一類;③相鄰系統(tǒng)的支援。在解列策略中,本文主要關(guān)心前兩類電源的分配。

1.8 孤島規(guī)模

本文用孤島內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量來(lái)表征孤島的規(guī)模。解列后孤島規(guī)模越大,越有利于恢復(fù)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。相反,規(guī)模太小的孤島往往不容易存活,因此事先設(shè)定一個(gè)規(guī)模閾值。

1.9 靜態(tài)工作點(diǎn)

靜態(tài)工作點(diǎn)約束一般指的是解列后的孤島存在潮流收斂的解。相比于孤島功率平衡,這一要求更為嚴(yán)格。兩者的差別是,孤島功率平衡側(cè)重于有功平衡,而存在靜態(tài)工作點(diǎn)不僅要求有功平衡,更強(qiáng)調(diào)無(wú)功平衡并兼顧線路傳送容量約束?？疾楣聧u是否存在靜態(tài)工作點(diǎn),一般在解列斷面搜索完成后進(jìn)行。

2 算法設(shè)計(jì)

2.1 基于貪心算法的解列斷面搜索方法

2.1.1貪心算法簡(jiǎn)介

貪心算法的核心思想是從某個(gè)問(wèn)題的初始解出發(fā),根據(jù)一定的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn),確定前進(jìn)的方向,確保每一步都是問(wèn)題的局部最優(yōu)解,一直到把所有的數(shù)據(jù)都搜索完或者不能再加入算法為止。這是一種每一步都采取局部最優(yōu)策略的算法,但是并不能保證最終的結(jié)果是全局最優(yōu)解[23]。

解列斷面的確定過(guò)程也可以看成是孤島的生成過(guò)程。為此,可以從某一個(gè)初始節(jié)點(diǎn)出發(fā),逐步生成孤島。當(dāng)電網(wǎng)中所有的節(jié)點(diǎn)均納入某一個(gè)孤島中時(shí),孤島之間的邊界即是解列斷面。某一個(gè)節(jié)點(diǎn)具體應(yīng)該納入哪個(gè)孤島,可以根據(jù)該節(jié)點(diǎn)納入不同孤島時(shí)對(duì)各種運(yùn)行約束的滿足情況而定。

貪心算法與基于貪心算法的解列斷面搜索方法比較如表1所示。

2.1.2貪心算法應(yīng)用于解列斷面自動(dòng)搜索

文獻(xiàn)[10]采用經(jīng)典的電力系統(tǒng)模型,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行線性化處理,并進(jìn)行模式模態(tài)分析,得到發(fā)電機(jī)慢同調(diào)分群結(jié)果。假設(shè)一共分為r個(gè)慢同調(diào)群,對(duì)慢同調(diào)群i的發(fā)電機(jī),按照出力從大到小排列,得到發(fā)電機(jī)集合為{xi1,xi2,…,xinGi},其中nGi表示慢同調(diào)群i的發(fā)電機(jī)數(shù)。由于篇幅的限制,具體的分群過(guò)程不再介紹。

分群結(jié)束后,可人工指定解列孤島的數(shù)量g(2≤g≤r),也可以取孤島數(shù)量與慢同調(diào)機(jī)群數(shù)相等(g=r),各孤島編號(hào)為{G1,G2,…,Gg}。每個(gè)孤島只對(duì)應(yīng)一個(gè)慢同調(diào)群,并選取其中出力最大的一臺(tái)發(fā)電機(jī)作為孤島的初始節(jié)點(diǎn),得到孤島初始節(jié)點(diǎn)集合{x11,x21,…,xg1}。

接著,各孤島開(kāi)始搜索各自的一級(jí)相連節(jié)點(diǎn)(孤島一級(jí)相連節(jié)點(diǎn)指的是孤島外通過(guò)一條線路便可以和孤島內(nèi)部相連的節(jié)點(diǎn))。每次搜索,g個(gè)孤島中有且只有一個(gè)孤島可以增加一個(gè)節(jié)點(diǎn),這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為每輪搜索最優(yōu)節(jié)點(diǎn),其確定方法如下。

圖1 各孤島內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、一級(jí)相連節(jié)點(diǎn)示意圖Fig.1 Schematic diagram of inner nodes and first-level-connected nodes in each island

假設(shè)整個(gè)電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)為N,除初始節(jié)點(diǎn)外剩余節(jié)點(diǎn)數(shù)為N-g,進(jìn)行N-g次搜索后,整個(gè)電網(wǎng)劃分為g個(gè)孤島,本次搜索結(jié)束,此時(shí)各孤島之間的聯(lián)絡(luò)線就是解列斷面。

需要說(shuō)明的是,貪心算法的本質(zhì)決定了節(jié)點(diǎn)納入的順序,以及各孤島初始節(jié)點(diǎn)的選擇必將對(duì)搜索結(jié)果產(chǎn)生影響。但是,本文研究旨在實(shí)現(xiàn)解列斷面的在線搜索,考慮到解列問(wèn)題的復(fù)雜性,尋求的是可行的解列斷面而非最優(yōu)的解列斷面。本文采用貪心算法求解的是滿足約束條件的可行解列斷面,并不是全局最優(yōu)的解列斷面。

2.1.3解列策略校驗(yàn)

得到解列斷面后,需要對(duì)解列策略進(jìn)行校驗(yàn)。這一階段考慮除弱連接線路、電氣距離外的7個(gè)指標(biāo):發(fā)電機(jī)同調(diào)、孤島功率平衡、多饋入短路比、電磁環(huán)網(wǎng)、存在黑啟動(dòng)機(jī)組、孤島規(guī)模和存在靜態(tài)工作點(diǎn)。各指標(biāo)的取值范圍一般由電網(wǎng)運(yùn)行部門事先給定,作為邊界條件輸入算法中,不同電網(wǎng)或者同一電網(wǎng)不同運(yùn)行狀態(tài),取值不一定相同。例如,可做如下規(guī)定。

1)發(fā)電機(jī)同調(diào):同一慢同調(diào)群機(jī)組分配到同一個(gè)孤島上。

2)孤島功率平衡:每個(gè)孤島不平衡功率小于5%。

3)多饋入短路比:每個(gè)直流落點(diǎn)多饋入短路比大于3。

4)電磁環(huán)網(wǎng):無(wú)電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)。

5)存在黑啟動(dòng)機(jī)組:黑啟動(dòng)電源合理分配到各孤島中。

6)孤島規(guī)模:孤島節(jié)點(diǎn)數(shù)大于系統(tǒng)總節(jié)點(diǎn)數(shù)的5%。

7)每個(gè)孤島均存在靜態(tài)工作點(diǎn)。

如果各指標(biāo)滿足要求,則確定為最終解列斷面,可以進(jìn)一步確定解列裝置動(dòng)作時(shí)間時(shí)序,采取解列操作。如果某些指標(biāo)不滿足,則可以修改綜合評(píng)分過(guò)程中指標(biāo)的權(quán)重或者修改初始孤島數(shù)量g,重新進(jìn)行搜索。本方法中,指標(biāo)權(quán)重以及孤島數(shù)量自動(dòng)調(diào)整方法如下。

初始時(shí),各指標(biāo)權(quán)重均為1。解列策略校驗(yàn)后,如果某一指標(biāo)不滿足約束范圍,則該指標(biāo)的權(quán)重增加0.2,重新搜索,再次校驗(yàn),仍不滿足約束,增加相同量繼續(xù)搜索,重復(fù)以上過(guò)程。權(quán)重最大值為3,也就是調(diào)整次數(shù)上限為10次。多個(gè)指標(biāo)不滿足,每次只調(diào)整其中一個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,其余指標(biāo)權(quán)重不變。按上述方法操作,逐個(gè)調(diào)整。對(duì)于只在解列策略校驗(yàn)過(guò)程中考慮而解列斷面搜索過(guò)程中不考慮的指標(biāo),跳過(guò)這一環(huán)節(jié)。

指標(biāo)權(quán)重調(diào)整后,重新搜索解列斷面,如果仍然存在指標(biāo)不滿足的情況,則修改初始孤島數(shù)量g。初始時(shí),g=r,將g從r開(kāi)始往下減小,每次減1。g減小后,各指標(biāo)權(quán)重又恢復(fù)默認(rèn)值,重新搜索解列斷面。如果存在指標(biāo)不滿足的情況,按照自動(dòng)調(diào)整權(quán)重的方法重新調(diào)整這些指標(biāo)的權(quán)重。

以上兩個(gè)過(guò)程交替進(jìn)行。g的下限值為2,如果達(dá)到下限值并重新調(diào)整權(quán)重后,不管解列斷面滿不滿足約束條件,程序均退出運(yùn)行。此時(shí),結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況對(duì)某一個(gè)或幾個(gè)約束條件適當(dāng)放寬,在已有的搜索結(jié)果中篩選出滿足放寬后的約束條件的解列斷面,整個(gè)搜索過(guò)程結(jié)束。

各指標(biāo)的權(quán)重設(shè)計(jì)將在系列文章的第二篇中介紹。

2.2 算法流程

綜上,基于貪心算法的解列斷面搜索方法的算法流程如下。

步驟1:建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,對(duì)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行慢同調(diào)分群,假設(shè)一共分為r個(gè)慢同調(diào)群。確定解列孤島數(shù)量g(2≤g≤r)以及每個(gè)孤島對(duì)應(yīng)的慢同調(diào)群,確定每個(gè)孤島的初始節(jié)點(diǎn)。初始時(shí),選擇g=r,如果解列策略不理想,解列孤島數(shù)減1,將g從r開(kāi)始往下減小。

步驟2:統(tǒng)計(jì)整個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)N,則搜索次數(shù)為N-g次,各指標(biāo)權(quán)重初值均取1。具體搜索流程如下:首先,得到所有孤島的一級(jí)相連節(jié)點(diǎn),接著按照指標(biāo)體系對(duì)所有的一級(jí)相連節(jié)點(diǎn)打分,選取得分最高的一個(gè)節(jié)點(diǎn),作為本次搜索的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)的孤島中。每次搜索,g個(gè)孤島中有且只有一個(gè)孤島可以增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)。重復(fù)以上過(guò)程直到搜索結(jié)束,此時(shí)各孤島之間的聯(lián)絡(luò)線就是解列斷面。

步驟3:得到解列斷面后,按照指標(biāo)取值范圍對(duì)解列策略進(jìn)行校驗(yàn)。如果各指標(biāo)滿足要求,則確定為最終解列斷面;如果某些指標(biāo)不滿足,則可以修改綜合評(píng)分函數(shù)中指標(biāo)的權(quán)重或者調(diào)整初始孤島數(shù)量g,重新進(jìn)行搜索,直到得到滿足約束條件的解列斷面或者達(dá)到搜索次數(shù)的上限。達(dá)到搜索次數(shù)上限時(shí),結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況對(duì)某一個(gè)或幾個(gè)約束條件適當(dāng)放寬,在已有的搜索結(jié)果中篩選出滿足放寬后的約束條件的解列斷面,整個(gè)搜索過(guò)程結(jié)束。

算法流程圖如圖2所示。

圖2 算法流程圖Fig.2 Flow chart of the algorithm

3 結(jié)語(yǔ)

本文提出了交直流電網(wǎng)解列指標(biāo)體系,一共包含9個(gè)指標(biāo),分別是發(fā)電機(jī)同調(diào)性、弱連接線路、孤島功率平衡、多饋入短路比、電磁環(huán)網(wǎng)、電氣距離、存在黑啟動(dòng)機(jī)組、孤島規(guī)模與靜態(tài)工作點(diǎn),給出了每個(gè)指標(biāo)的定義。提出了基于貪心算法的解列斷面搜索方法,給出了算法的思路、詳細(xì)的計(jì)算流程。

在系列文章第二篇中,將給出詳細(xì)的指標(biāo)評(píng)分方法以及算例,并將討論指標(biāo)權(quán)重變化對(duì)解列斷面的影響。

本文研究得到廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目(K-GD2014-198)的資助,謹(jǐn)此致謝！