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【精彩论文】基于约束共识和差分进化的多直流馈入电网紧急控制协调优化
观点凝练
摘要：多直流馈入电网在发生直流闭锁故障后面临着系统失稳的风险，协调利用多种紧急控制资源能够有效地保证系统的稳定性和控制的经济性。考虑直流功率调制、抽蓄切泵、切负荷3种紧急控制措施，构建了协调优化模型。为满足快速获得可行控制方案的工程实际要求，提出一种基于约束共识和差分进化的优化模型。首先，针对紧急控制方案随机初始化很难保证其可行性的问题，利用约束共识方法构造可行性方向向量，沿约束违反的梯度方向引导方案快速转变为可行方案；然后，基于生成的可行控制方案设计利用可行域方向信息的差分进化优化策略，充分探索和开发可行域来提高方案的经济性；最后，以某省级电网为例，仿真验证了所提紧急控制协调优化方法的有效性。
结论：紧急控制对保障多直流馈入电网直流闭锁后的安全稳定运行十分重要。本文构建了采用直流调制、抽蓄切泵和切负荷3种紧急控制资源的协调优化模型，并提出了一种高效的求解方法以满足对控制方案制定快速性、可行性和经济性的要求。该方法将优化过程分为两步，首先，基于约束共识方法构建初始不可行控制方案的可行性向量，引导可行紧急控制方案的快速生成。该生成方法在实际工程应用时可为调度运行人员及时提供能够保障系统安全稳定的控制方案。其次，基于差分进化算法对可行控制方案进行优化。设计了利用可行域信息的进化策略，提高了算法的收敛性能，有效提高了方案的经济性。所提紧急控制协调优化算法具有广泛的适用性和工程应用优势。
本文紧急控制协调优化算法是基于连续型控制变量设计的。若考虑抽蓄切泵和切负荷控制变量为离散变量，或进一步协调故障近区无功补偿装置等其他离散类型的控制资源，则需要进一步研究连续和离散型控制变量混合情况下的可行控制方案快速生成方法。此外，基于差分进化的优化过程中仍涉及大量的时域仿真计算，如何实现控制代价的高效优化有待进一步研究。
引文信息
庄俊, 王德顺, 盖晨昊, 等. 基于约束共识和差分进化的多直流馈入电网紧急控制协调优化[J]. 中国电力, 2023, 56(6): 40-50.ZHUANG Jun, WANG Deshun, GAI Chenhao, et al. Coordinative optimization of emergency control based on constraint consensus and differential evolution in multi-dc infeed power grid[J]. Electric Power, 2023, 56(6): 40-50.往期回顾
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审核：方彤
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