考虑频率安全的电力系统规划与运行优化研究综述与展望

项丹 刘仙红

摘要：随着人们环境保护意识的增强及可再生能源发电技术的进步，在过去十几年中，以风电、光伏为代表的可再生能源装机容量水平在全球范围内获得了极大的发展。在满足用电需求的同时，优化系统中各发电机组或发电厂的运行工况，使系统发电所需的总费用或所消耗的总燃料耗量达到最小。合理的系统规划方案和调度安排，是保证电力系统在实际运行中实现经济效益和社会效益最大化的前提。本文將力图在频率安全的电力系统运行影响的基础上，从系统规划和系统优化运行两个层面，总结频率安全约束构造过程，分析不确定性因素和模型求解方法，对各重点研究方向进行综述和展望。

关键词：频率安全;频率响应;电力系统;优化    前 言

近些来，智能电网向高比例可再生能源、高比例电力电子设备、多能互补综合能源利用、物理信息深度融合等方向发展。在电力系统频率运行与控制中，需要对频率安全稳定状态、频率动态行为特征、各测量点记录的扰动响应信息综合分析，提取系统安全稳定程度、故障类型/位置等信息，为频率运行调度的综合决策以及控制方法的选择提供辅助。电力系统为超大规模、强非线性非自治动态系统，系统状态（包括带时间标签的装置动作状态）与系统宏观属性（安全性、稳定性等）通常为强非线性关系。如何依据观测到的系统状态快速、准确地获知系统宏观属性和个体相关信息，是具有挑战性的研究工作。……