计及恢复时间与输出功率的黑启动路径分组方法

王 卫, 宫 成, 董 楠, 刘慧珍, 梁贵莉, 田一淳, 张东英

(1.国网北京市电力公司, 北京 100031； 2.华北电力大学电气与电子工程学院， 北京 102206)

近年来，远距离大容量送电、区域大电网互联成为现代电网发展的主题[1]，但也增加了大面积停电的风险和威胁，如2019年发生的阿根廷“6·16”大停电[2]和英国的“8·9”大停电事故[3]，为了避免上述事故发生，研究计及恢复时间与输出功率的黑启动分组路径优化方法，对停电场景下网架的可靠恢复、减少重要负荷停电时间具有重要意义[4]。黑启动初期阶段的目标是使黑启动机组以最短的时间、恢复最多的非黑启动机组的厂用电[5]，这是后续网架重构阶段和负荷恢复阶段的基础[6]，最后可靠的黑启动评价方案，对系统成功启动和加速恢复具有重要意义[7]。

在已有的研究中普遍将送电过程分成“串行”和“并行”两阶段进行，并以线路充电无功、线路重要程度和操作时间等指标衡量支路权重，采用图论中经典的最短路径算法(如Dijkstra算法[8]、Floyd算法、蚁群算法以及遗传算法等)求取最优黑启动路径。

按照上述给定的黑启动路径执行恢复送电操作时，一般要遵循从电源侧开始给每条线路逐一充电的操作原则。这种常规方式，操作开关设备多，恢复送电时间长，不利于有临界启动时间限制的机组热态启动[9]。如果对送电路径一次性全线充电，虽然缩短了操作时间，但是高电压、长距离线路的对地电容效应将造成空载线路末端过电压。为此，文献[10]提出线路分组投运的方式，将送电路径的多条线路分成几组，每组线路长度之和小于线路极限充电距离。……