一种基于负荷重要性的切负荷方法

摘要

本发明公开一种基于负荷重要性的切负荷方法，当电网发生故障需要切除部分负荷以保持电网稳定时，该方法先根据需要切除的负荷量与负荷的重要性进行第一次选择，从不重要负荷开始选择，直到选中的负荷量大于或等于需切量，若第一次选择的过切量小于设定门槛值则按第一次选择结果执行，否则进行第二次选择，在已经选中的负荷里选N1个相对重要的负荷参与第二次选择，其余全部切除，在未被选中的负荷里选N2个相对不重要的负荷，在这N1+N2个负荷里选择容量与剩余需切量最接近的组合并切除，既保证切除负荷总量满足电网稳定要求，又保证过切量在可接受的范围内，同时也兼顾了负荷的重要性。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，尤其涉及一种基于负荷重要性的切负荷方 法。

背景技术

电力系统是分布地域广、包含元件多、结构复杂和动态响应快的大系统，系 统中某处某个元件发生扰动就可能迅速波及到全系统。近年来全球出现多次大范 围停电事故，对国民经济和社会生活影响极大。因此，保持电力系统安全稳定运 行的问题已受到各有关方面的高度重视。装设稳定控制装置是提高电力系统安全 稳定性、防范电网稳定事故、防止发生大面积停电事故的有效措施之一。随着电 力系统规模的日益扩大，其地位越显重要。

当电网发生故障且影响电网的安全稳定运行时，常用的控制手段是在电源端 切除部分发电机，在负荷端切除部分负荷。早期稳控装置切负荷方法是将负荷按 照重要性分成若干轮，当电网发生故障时根据故障前电网运行方式与故障扰动的 严重程度按轮切负荷；随着计算机与通信技术的发展，近年来稳控装置普遍采用 实时监视负荷功率并按负荷重要性切负荷方法，该方法切负荷精度较高，但近年 来随着工业负荷的快速发展，出现了一些大用户负荷，其负荷的容量比较大，例 如：电解铝负荷，其一个系列的负荷可能达到600MW以上，按负荷重要性按顺序 切负荷此时可能会造成大量过切负荷，影响供电的可靠性。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于负荷重要性的切负荷方法，当电网发生故 障需要切除部分负荷以保持电网稳定时，该方法根据需要切除的负荷量与负荷的 重要性进行切负荷选择，既保证切除负荷总量满足电网稳定要求，又保证过切量 在可接受的范围内，同时也兼顾了负荷的重要性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于负荷重要性的切负荷方法，判断出电网发生故障且需要切除部分负 荷以保持电网稳定时，进行如下判断：

1)计算出此时需要切除的负荷总量Pxq，对每个可供切除的负荷根据其重 要性设置一个优先级定值，然后根据需要切除的负荷量与负荷的重要性进行第一 次切负荷选择，从不重要负荷开始选择，直到选择的负荷总量大于或等于需切量 Pxq为止，设此时选择的负荷总量为Pq1；

2)设置一个允许过切定值dPyx，若第一次选择的过切量Pq1-Pxq<dPyx则 按照第一次选择的结果执行；

3)若第一次选择的过切量Pq1-Pxq≥dPyx，则需进行第二次选择，在第一 次被选中的负荷里选N1个相对重要的负荷(第一次被选中的排在后面的N1个负 荷)暂不切除，参与第二次选择，其余全部切除，设此时的实际切除总量为Pq11， 剩余需切量Pxq2＝Pxq-Pq11，在第一次未被选中的负荷里选N2个相对不重要的 负荷参与第二次选择(第一次未被选中的排在前面的N2个负荷)，在这N1+N2 个负荷里选择容量与剩余需切量Pxq2最接近的组合并切除。

为确保第二次选择时的匹配误差较小，第二次可供选择的负荷总个数 (N1+N2)应大于或等于6，同时为确保重要的负荷不被切除，应满足N1＞N2， 由于第二次选择时参与选择的负荷的重要性比较接近且此时的关注点是切负荷 总量不超过允许范围，因此第二次选择时不再考虑参与选择的负荷的重要性，而 是按照匹配误差最小的原则进行选择。

采用上述方案后，本发明的有益效果是：切负荷时先根据负荷的重要性进行 第一次选择，过切量大时进行第二次选择，既保证切除负荷总量满足电网稳定要 求，又保证过切量在可接受的范围内，同时也兼顾了负荷的重要性。

附图说明

图1是本发明中切负荷判断流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。

本发明提供一种基于负荷重要性的切负荷方法，当电网发生故障需要切除部 分负荷以保持电网稳定时，该方法根据需要切除的负荷量与负荷的重要性进行切 负荷选择，既保证切除负荷总量满足电网稳定要求，又保证过切量在可接受的范 围内，同时也兼顾了负荷的重要性。

如图1所示，本发明在实施时，首先判断电网是否发生故障，若电网发生故 障且故障比较严重，电网有稳定问题并需要采取切负荷措施，则根据故障前的电 网运行方式与运行状态计算出需要切除的负荷总量Pxq，并进行如下判断：

1)对每个可供切除的负荷根据其重要性设置一个优先级定值，然后根据需 要切除的负荷量与负荷的重要性进行第一次切负荷选择，从不重要负荷开始选 择，直到选择的负荷总量大于或等于需切量Pxq为止，设此时选择的负荷总量为 Pq1；

2)设置一个允许过切定值dPyx，若第一次选择的过切量Pq1-Pxq<dPyx则 按照第一次选择的结果执行，dPyx一般不宜超过最大需切负荷量的10％，对于容 量比较大的电网，dPyx可设为200MW左右，对于容量比较小的电网，dPyx可设 为50MW左右；

3)若第一次选择的过切量Pq1-Pxq≥dPyx，则需进行第二次选择，在第一 次被选中的负荷里选N1个相对重要的负荷(第一次被选中排在后面的N1个负荷) 暂不切除，参与第二次选择，其余全部切除，设此时的实际切除量为Pq11，剩 余需切量Pxq2＝Pxq-Pq11，在第一次未被选中的负荷里选N2个相对不重要的负 荷参与第二次选择(第一次未被选中的排在前面的N2个负荷)，在这N1+N2个 负荷里选择容量与剩余需切量Pxq2最接近的组合并切除。

为确保第二次选择时的匹配误差较小，第二次可供选择的负荷总个数 (N1+N2)应大于或等于6，同时为确保重要的负荷不被切除，应满足N1＞N2， 由于第二次选择时参与选择的负荷的重要性比较接近且此时的关注点是切负荷 总量不超过允许范围，因此第二次选择时不再考虑参与选择的负荷的重要性，而 是按照匹配误差最小的原则进行选择。

例如：对于某一电网的某次故障，假设其计算的需切量为 Pxq＝200MW,dPyx＝50MW,N1＝6,N2＝2,各优先级的负荷如下：

优先级1可切负荷：10MW

优先级2可切负荷：15MW

优先级3可切负荷：8MW

优先级4可切负荷：55MW

优先级5可切负荷：20MW

优先级6可切负荷：14MW

优先级7可切负荷：34MW

优先级8可切负荷：13MW

优先级9可切负荷：20MW

优先级10可切负荷：9MW

优先级11可切负荷：60MW

优先级12可切负荷：17MW

优先级13可切负荷：22MW

优先级14可切负荷：19MW

优先级15可切负荷：28MW

……

按本发明方法第一次选择到优先级11，第一次选择的负荷总量Pq1＝258MW， 过切量Pq1-Pxq＝258-200＝58MW，大于允许过切定值dPyx(50MW),需进行第二次 选择，在第一次选中的负荷里面挑选N1(6)个相对重要的负荷，即优先级6到 优先级11的负荷参与第二次选择，将优先级1到优先级5的负荷全部切除，此 时的实际切除量为Pq11＝108MW，剩余需切量 Pxq2＝Pxq-Pq11＝200MW-108MW＝92MW，在第一次未被选中的负荷里选N2(2)个负 荷，即优先级12与优先级13的负荷参与第二次选择，在这8个负荷里选择容量 与剩余需切量Pxq2(92MW)最接近的组合，此时会选择优先级6(14MW)、优先 级7(34MW)、优先级8(13MW)、优先级10(9MW)、优先级13(22MW)，第二次 选择的切负荷量：14MW+34MW+13MW+9MW+22MW＝92MW,过切量是0MW,此时实际切除 的负荷为：优先级1到优先级8、优先级10与优先级13的负荷，总共实切负荷 200MW，过切量为0MW。

综上，本发明通过对负荷重要性与过切量的判断，切负荷时实现了对过切量 的控制与负荷重要性的考虑，满足电网安全稳定运行的要求并可保证供电的可靠 性。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围， 凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本 发明保护范围之内。