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分层分区互联电力系统分散协调风险调度

0基于目标级联分析的分散协调风险调度cdrd

分层互联运营是现代能源系统的显著特点。对于此复杂的大规模系统，难以采用唯一的

电力调度中心进行集中式优化调度与控制

风险调度r（isk-baseddispatch,RD）是对传统经济调度和安全约束调度的进一步发展，

其所制定的调度方案不仅要求满足系统安全约束还需将运行风险控制在可接受范围内

木文的主要贡献是:面向具有多级电力调度中心的分层分区互联电力系统，提出一种基于

目标级联分析的分散协调风险调度c（oordinateddecentralizedrisk-baseddispatch,

CDRD）方法。各下级调度中心可并行自主地调度管辖电网内的发电机组，实现对各区域电

网运行风险的分散自治调控;通过上级联合调度中心对联络线功率进行协调优化可保证整

个互联系统的经济运行。

1基本总结

1.1运行风险的指标式

在电力系统运行风险评估I,针对预想事故后系统在静态与动态下不同侧面的安全水平，

可以定义多种类的运行风险指标

式中:N

图中1表示正常状态下的潮流上限;s

1.2基于crd的机组运行安全约束

在集中式调度体系下，调度中心通过SCADA等系统采集所管辖电网的运行信息，并可通过

风险评估等软件模块评估系统的运行风险水平。本文探讨的风险调度为计及预想故障的预

防型风险调度，可根据文献6［-7,9］建立集中式预防型风险调度c（entralizedrisk­

baseddispatch,CRD）的优化模型：

式中：0、k分别代表基态和第k个故障状态;N

等式约束式4（）代表系统有功平衡;式5（）为正常状态卜的安全线（路潮流）约束;式

6（）为预想故障状态下的安全约束预（防调度发电机使得故障后潮流不越过线路紧急限

值）；式7（）为机组出力的上下限约束;通过约束式8（）保障系统过载风险在可接受范围

内。

相较传统SCD,CRD的显著优势是：1）由于计及了事故发生概率，CRD可动态跟踪事故风险

并对机组有功出力做出调整

CRD模型是耦合预想故障集和复杂风险约束式8（）的大规模优化问题，一般难以直接求解,

需采用Benders等分解算法将原问题拆分为多个规模较小的子问题后进行迭代优化。

2区域分解机制密合式处理单上下级的协调合作

本文所提出的分散协调风险调度方法面向的对象是具有多级电力调度中心的多区互联电力

系统。图2给出了分散协调风险调度的架构，在该调度架构下，各下级电力调度中心仅负

责调控区域电网内的设备：由上级联合调度中心来负责区域电网之间的协调工作。各区域

调度中心之间无需交互任何信息，然而，为实现多区互联系统的全局经济优化，卜级和上

级调度中心之间必需建立双向通讯网络，以传递必要的算法协调信息。

“分散”和“协调”是该调度架构的核心：“分散”意味着各区域调度中心都具备自治能

力，可对其所管辖区域电网内的所有发电机组进行调度，并负责调控该区域电网的运行风

险在其可接受范围内。“协调”则要求各区域调度中心应当相互合作安排调度计划以保证

整个互联系统的经济运行，可以通过上级联合电力调度中心来完成协调工作。

实现分散协调优化的关键是找到合适的区域耦合一（致性）约束，本文采用图3所示的区

域分解机制，将联络线有功功率作为共享和协调变量。相较传统方法

式中:P

3分散风险准备的优化模型和算法

3.1目标级联分析

目标级联分析法a（nalyticaltargetcascading,ATC）

3.2的数之间的协调

在ATC算法框架下，每一个区域电网在求解其自身调度方案时需要考虑与上层调度中心卜.

发的共享参数之间的协调,为此，需对第L2节所介绍的集中式风险调度模型做适当调整,

更改后的下级调度中心s对应的风险调度子问题的优化模型为

式中:N

算法1：该问题与CRD模型具有相同的优化结构，可采用Benders分解算法

当下级调度中心s求得调度方案时，需上传其求解得到的联络线有功值P

3.3联络线功率相关问题

上级电力调度中心为整个互联系统运行调度的协调者，负责对各下级电力调度中心所求得

联络线功率的偏差进行最小化优化。当上级电力调度中心接收到所有下级电力调度中心上

传的联络线功率数据(P

式(20)为一致性协调约束，表示两互联系统间的联络线功率绝对值应当相等。

算法2:该问题是一个仅含