郭瑞鹏, 边麟龙, 宋少群, 余秀月, 汤　伟, 杨　铖

(1. 浙江大学电气工程学院, 浙江省杭州市 310027; 2. 国网福建电力调度控制中心, 福建省福州市 350003;3. 国网安徽电力调度控制中心, 安徽省合肥市 230022)

0　引言

电力系统安全运行应满足3类约束条件:①系统负荷需求;②运行约束(无潮流和电压越限);③可靠性约束(能承受一定预想故障的冲击)[1]。最优潮流以潮流方程为基础,进行经济与安全、有功与无功功率的全面优化,但仅考虑前2类约束,没有考虑可靠性约束。当某个电力设备发生故障并退出运行时,将引起潮流在电网中的重新分配,并可能导致部分电力设备潮流明显增大,若超过其短时过载能力,则可能在运行人员来不及干预的情况下发生连锁开断,给电网的安全运行带来严重威胁[2]。

由于电力系统故障的实时自动处理在技术上仍存在较大困难,故电网安全运行的着眼点在于预防事故后果。为避免预想开断引发连锁故障,给运行人员处理事故留出充足的时间,需要对电网正常运行时的潮流进行适当的控制,以保证可信的预想开断发生时不会引起电力设备潮流超过其短时允许载流量。安全约束最优潮流(security constrained optimal power flow,SCOPF)在最优潮流(OPF)模型的基础上,添加了可靠性约束,能够较好地保障电网的安全可靠运行。

对于大型电力系统,由于预想故障集的规模庞大,若对所有预想故障状态进行详细建模,并考虑其可靠性约束,则SCOPF问题的计算规模将非常庞大,其数值求解存在巨大困难,不具有实用价值。……