一種特高壓直流線路預想故障輔助決策方法和裝置與流程
2023-06-12 15:34:46 1
本發明涉及電力系統在線安全穩定分析技術，具體涉及一種特高壓直流線路預想故障輔助決策方法和裝置。
背景技術：
隨著電網大規模互聯的快速發展，我國電網將形成以特高壓電網為骨幹網架，世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最先進、運行特性最複雜的交直流混聯大電網。隨著特高壓電網建設的推進，以及直流輸電、facts等大量電力電子元件應用、風電和光伏新能源電源大規模接入帶來的運行壓力不斷增大，全網電氣聯繫日趨緊密，斷面間耦合關係更加複雜，安全穩定水平相互制約，社會對安全的關注日益突出。
由於特高壓直流輸送功率較大，一旦發生閉鎖故障，將對特高壓直流送端電網和受端電網產生較大影響，可能引起大範圍的潮流轉移，導致部分設備重載或越限，同時由於有功功率損失較大，會引起頻率下降。需要調度運行人員及時採取措施，一方面儘快恢復電網頻率，另一方面消除設備越限或重載，保障電網安全穩定運行。
現有的電力系統安全分析實現了對常規n-1預想故障的安全掃描，包括線路、變壓器、母線及發電機等設備，這些設備故障後一般不產生有功功率損失或者有功功率損失較少，常規的安全分析算法由平衡機承擔不平衡功率。對於特高壓直流預想故障，由於故障引起的有功功率損失較大，不適合採用常規的安全分析算法，將直流故障損失的功率全部由平衡機承擔會引起較大的計算偏差，無法準確確定直流故障後電網的潮流分布。
現有的電力系統輔助決策技術針對電網實時運行中的越限及重載以及預想故障後的越限，實現了輔助決策自動分析功能，通過發電機、負荷功率調整等預先指定的可選調整措施，計算可選調整設備針對越限及重載設備的靈敏度信息，在保證全系統發電-負荷整體平衡的前提下，確定輔助決策調整方案，以消除或減輕系統的越限和重載問題，提高系統的安全性。針對特高壓直流預想故障的現有電力系統輔助決策技術存在有以下不足：一方面特高壓直流預想故障輔助決策需要給出發電機、直流等可調措施的調整策略以彌補直流故障引起的功率損耗，同時消除潮流轉移引起的設備重載或越限，現有的輔助決策僅處理設備越限，不考慮彌補功率損失以快速恢復電網正常運行頻率；另一方面，為了儘快恢復電網正常的運行頻率，特高壓故障輔助決策需要考慮調整措施的優先級，優先調整動作速度快的可調措施，如抽蓄機組、水電機組，然後再調整火電等其他措施，同時要考慮調整其他直流線路輸送功率的調整措施，這些都是常規的輔助決策不具備的功能。
技術實現要素：
為了克服上述現有技術的不足，本發明針對特高壓直流預想故障，結合特高壓直流輸送功率較大的特點，提出了一種基於最優化計算的特高壓直流線路預想故障輔助決策方法和裝置，解決常規安全分析無法準確考慮考慮特高壓直流預想故障引起潮流轉移的問題，解決常規輔助決策無法同時考慮消除設備越限重載和快速恢復電網頻率的問題。
為了實現上述發明目的，本發明採取如下技術方案：
本發明提供一種特高壓直流線路預想故障輔助決策方法，所述方法包括：
判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限，若發生越限則計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響，若發生重載則獲取重載設備列表；
根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略；
校驗輔助決策策略，並根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度。
對於送端電網，判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限包括：
根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到切機策略，如果發電機組切除的有功功率總加小於特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率，則根據發電機組調差係數和負荷功頻特性計算送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量；
根據送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量計算送端電網的潮流分布和頻率；
根據送端電網的潮流分布判斷送端電網中某設備的有功功率是否超過送端電網設備越限門檻值，若是表明送端電網中的該設備為越限設備，否則判斷送端電網中設備的有功功率是否超過送端電網設備重載門檻值，若是則獲取送端電網中的重載設備列表。
對於受端電網，判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限包括：
根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到發電機組動作策略、切負荷策略和直流線路有功功率調製策略，根據發電機組一次調頻特性和負荷功頻特性，分析特高壓直流線路預想故障後受端電網的發電機組、負荷和直流線路的有功功率變化情況，計算受端電網的潮流分布和頻率；
根據受端電網的潮流分布判斷受端電網中某設備的有功功率是否超過受端電網設備越限門檻值，若是表明受端電網中的該設備為越限設備，否則判斷受端電網中設備的有功功率是否超過受端電網設備重載門檻值，若是則獲取受端電網中的重載設備列表。
所述輔助決策可調措施包括發電機組有功功率調整措施、負荷有功功率調整措施和直流線路有功功率調整措施。
所述計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響包括：
針對於發電機組有功功率調整，發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdunk-l表示為：
ctrdunk-l＝δpunl×gk-l
其中，δpunl為發電機組節點l的有功功率調整量，gk-l表示發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且mk表示越限設備k與直流潮流方程中的節點的關聯矢量，t表示轉置，xl表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第l列矢量，xk表示越限設備k的電抗。
所述計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響包括：
針對於負荷有功功率調整，負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdloadk-r表示為：
ctrdloadk-r＝δploadr×gk-r
其中，δploadr為負荷節點r的有功功率調整量，gk-r表示負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xr表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第r列矢量。
所述計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響包括：
針對於直流線路有功功率調整，包括：
(1)送端電網和受端電網在不同的同步電網內，送端電網交流拓撲節點i和受端交流拓撲節點j形成直流線路i-j；
直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-i
或
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-j
其中，δpdci-j表示直流線路i-j的有功功率調整量；gk-i表示送端電網交流拓撲節點i有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xi表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第i列矢量；gk-j表示受端交流拓撲節點j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xj表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第j列矢量；
(2)送端電網和受端電網在相同的同步電網內，直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-(i-j)
其中，gk-(i-j)表示直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且gk-(i-j)＝gk-i-gk-j。
所述根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略包括：
確定約束條件，包括受端電網等式約束、送端電網等式約束和不等式約束；
確定約束條件下的目標函數，並求解。
所述受端電網等式約束表示為：
其中，表示特高壓直流線路m發生特高壓直流線路預想故障導致的受端電網損失的負荷有功功率；
所述送端電網等式約束表示為：
所述不等式約束表示為：
limitkdown≤pk+pkadj≤limitkup
其中，limitkdown和limitkup分別表示越限設備k的有功功率下限和上限，pk表示輔助決策可調措施執行前越限設備k的有功功率，pkadj表示採用輔助決策可調措施後越限設備k的功率變化量，且有
所述確定約束條件下的目標函數，並求解包括：
以調整代價最小為優化目標建立如下約束條件下的目標函數：
其中，ci-j、cl、cr分別為直流線路i-j有功功率、發電機組l有功功率、負荷r有功功率的單位調整量的調整代價；
求解目標函數，得到δpdci-j、δpunl和δploadr。
所述根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略之後包括：
優化受端電網的頻率，使其回復到正常水平。
所述校驗輔助決策策略包括：
通過判斷輔助決策可調措施執行後越限設備是否不再越限校驗輔助決策可調措施的有效性，若輔助決策可調措施執行後越限設備不再越限，則表明輔助決策可調措施具有有效性。
所述根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度包括：
重載設備列表中重載設備的可調裕度表示為：
其中，mkcontrol表示重載設備k的可調裕度；limitk表示越限設備k的有功功率限值，若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為正，則limitk取limitkup；若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為負，則limitk取limitkdown。
本發明還提供一種特高壓直流線路預想故障輔助決策裝置，所述裝置包括：
判斷模塊，用於判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限，若發生越限則計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響，若發生重載則獲取重載設備列表；
第一確定模塊，用於根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略；
第二確定模塊，用於校驗輔助決策策略，並根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度。
所述判斷模塊具體用於：
根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到切機策略，如果發電機組切除的有功功率總加小於特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率，則根據發電機組調差係數和負荷功頻特性計算送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量；
根據送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量計算送端電網的潮流分布和頻率；
根據送端電網的潮流分布判斷送端電網中某設備的有功功率是否超過送端電網設備越限門檻值，若是表明送端電網中的該設備為越限設備，否則判斷送端電網中設備的有功功率是否超過送端電網設備重載門檻值，若是則獲取送端電網中的重載設備列表。
所述判斷模塊具體用於：
根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到發電機組動作策略、切負荷策略和直流線路有功功率調製策略，根據發電機組一次調頻特性和負荷功頻特性，分析特高壓直流線路預想故障後受端電網的發電機組、負荷和直流線路的有功功率變化情況，計算受端電網的潮流分布和頻率；
根據受端電網的潮流分布判斷受端電網中某設備的有功功率是否超過受端電網設備越限門檻值，若是表明受端電網中的該設備為越限設備，否則判斷受端電網中設備的有功功率是否超過受端電網設備重載門檻值，若是則獲取受端電網中的重載設備列表。
所述輔助決策可調措施包括發電機組有功功率調整措施、負荷有功功率調整措施和直流線路有功功率調整措施。
所述判斷模塊具體用於：
針對於發電機組有功功率調整，發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdunk-l表示為：
ctrdunk-l＝δpunl×gk-l
其中，δpunl為發電機組節點l的有功功率調整量，gk-l表示發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且mk表示越限設備k與直流潮流方程中的節點的關聯矢量，t表示轉置，xl表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第l列矢量，xk表示越限設備k的電抗。
所述判斷模塊具體用於：
針對於負荷有功功率調整，負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdloadk-r表示為：
ctrdloadk-r＝δploadr×gk-r
其中，δploadr為負荷節點r的有功功率調整量，gk-r表示負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xr表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第r列矢量。
所述判斷模塊具體用於：
針對於直流線路有功功率調整，包括：
(1)送端電網和受端電網在不同的同步電網內，送端電網交流拓撲節點i和受端交流拓撲節點j形成直流線路i-j；
直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-i
或
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-j
其中，δpdci-j表示直流線路i-j的有功功率調整量；gk-i表示送端電網交流拓撲節點i有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xi表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第i列矢量；gk-j表示受端交流拓撲節點j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xj表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第j列矢量；
(2)送端電網和受端電網在相同的同步電網內，直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-(i-j)
其中，gk-(i-j)表示直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且gk-(i-j)＝gk-i-gk-j。
所述第一確定模塊具體用於：
確定約束條件，包括受端電網等式約束、送端電網等式約束和不等式約束；
確定約束條件下的目標函數，並求解。
所述受端電網等式約束表示為：
其中，表示特高壓直流線路m發生特高壓直流線路預想故障導致的受端電網損失的負荷有功功率；
所述送端電網等式約束表示為：
所述不等式約束表示為：
limitkdown≤pk+pkadj≤limitkup
其中，limitkdown和limitkup分別表示越限設備k的有功功率下限和上限，pk表示輔助決策可調措施執行前越限設備k的有功功率，pkadj表示採用輔助決策可調措施後越限設備k的功率變化量，且有
所述第一確定模塊具體用於：
以調整代價最小為優化目標建立如下約束條件下的目標函數：
其中，ci-j、cl、cr分別為直流線路i-j有功功率、發電機組l有功功率、負荷r有功功率的單位調整量的調整代價；
求解目標函數，得到δpdci-j、δpunl和δploadr。
所述裝置還包括優化模塊，所述優化模塊用於優化受端電網的頻率，使其回復到正常水平。
所述第二確定模塊具體用於：
通過判斷輔助決策可調措施執行後越限設備是否不再越限校驗輔助決策可調措施的有效性，若輔助決策可調措施執行後越限設備不再越限，則表明輔助決策可調措施具有有效性。
所述第二確定模塊具體用於：
重載設備列表中重載設備的可調裕度表示為：
其中，mkcontrol表示重載設備k的可調裕度；limitk表示越限設備k的有功功率限值，若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為正，則limitk取limitkup；若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為負，則limitk取limitkdown。
與最接近的現有技術相比，本發明提供的技術方案具有以下有益效果：
1)本發明提供的技術方案解決了常規安全分析無法準確考慮考慮特高壓直流預想故障引起潮流轉移的問題，對特高壓直流線路預想故障後引起的潮流轉移作了精細化考慮，可準確判斷特高壓直流線路預想故障引起的電網設備重載或越限；
2)本發明提供的技術方案解決了常規輔助決策無法同時考慮消除設備越限重載和快速恢復電網頻率的問題，其中基於最優化算法設定優化控制目標的代價係數，且考慮特高壓故障調整策略優先級，通過最優化計算自動生成特高壓直流預想故障輔助決策措施，一方面消除了設備重載及越限，另一方面使電網頻率的正常水平得到了儘快恢復；
3)本發明提供的技術方案分析了直流功率調整對消除設備重載越限的靈敏度的影響，例如送受端在一個同步電網和不在一個同步電網的情況，擴展了輔助決策手段；
4)本發明提供的技術方案提出了輔助決策可調措施的校驗，確保了輔助決策可調措施的有效性；
5)本發明提供的技術方案對於接近越限或重載的設備，通過確定可調裕度，實現了從控制裕度的角度對危險程度的量化。
附圖說明
圖1是本發明實施例中特高壓直流線路預想故障輔助決策方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
本發明針對特高壓直流預想故障，結合特高壓直流輸送功率較大的特點，提出了一種基於最優化計算的特高壓直流預想故障輔助決策方法，精細化考慮特高壓直流預想故障後引起的潮流轉移，準確判斷特高壓直流預想故障引起的電網設備重載或越限，基於最優化算法設定優化控制目標的代價係數，以考慮特高壓故障調整策略優先級，通過最優化計算自動生成特高壓直流預想故障輔助決策措施，一方面消除設備重載及越限，另一方面儘快使電網頻率恢復正常水平。
本發明實施例提供一種特高壓直流線路預想故障輔助決策方法，如圖1，該方法具體過程如下：
s101：判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限，若發生越限則計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響，若發生重載則獲取重載設備列表；
s102：根據s101得到的輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略；
s103：校驗s102得到的輔助決策策略，並根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度。
s101中，包括：
1)對於送端電網，判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限具體包括：
1-1)根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
1-2)為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到切機策略，如果發電機組切除的有功功率總加小於特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率，則根據發電機組調差係數和負荷功頻特性計算送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量；
1-3)根據送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量計算送端電網的潮流分布和頻率；
1-4)根據送端電網的潮流分布判斷送端電網中某設備的有功功率是否超過送端電網設備越限門檻值，若是表明送端電網中的該設備為越限設備，否則判斷送端電網中設備的有功功率是否超過送端電網設備重載門檻值，若是則獲取送端電網中的重載設備列表。
2)對於受端電網，判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生重載或越限包括：
2-1)根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
2-2)為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到發電機組動作策略、切負荷策略和直流線路有功功率調製策略，根據發電機組一次調頻特性和負荷功頻特性，分析特高壓直流線路預想故障後受端電網的發電機組、負荷和直流線路的有功功率變化情況，計算受端電網的潮流分布和頻率；
2-3)根據受端電網的潮流分布判斷受端電網中某設備的有功功率是否超過受端電網設備越限門檻值，若是表明受端電網中的該設備為越限設備，否則判斷受端電網中設備的有功功率是否超過受端電網設備重載門檻值，若是則獲取受端電網中的重載設備列表。
上述的輔助決策可調措施包括發電機組有功功率調整措施、負荷有功功率調整措施和直流線路有功功率調整措施。發電機組包括火電機組、水電機組、抽蓄機組、核電機組和風電光伏機組。
上述s101中，計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響具體包括以下幾個方法：
1)針對於發電機組有功功率調整，發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdunk-l表示為：
ctrdunk-l＝δpunl×gk-l
其中，δpunl為發電機組節點l的有功功率調整量，gk-l表示發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且mk表示越限設備k與直流潮流方程中的節點的關聯矢量，t表示轉置，xl表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第l列矢量，xk表示越限設備k的電抗。
2)針對於負荷有功功率調整，負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdloadk-r表示為：
ctrdloadk-r＝δploadr×gk-r
其中，δploadr為負荷節點r的有功功率調整量，gk-r表示負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xr表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第r列矢量。
3)針對於直流線路有功功率調整，包括：
(1)送端電網和受端電網在不同的同步電網內，送端電網交流拓撲節點i和受端交流拓撲節點j形成直流線路i-j；
直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-i
或
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-j
其中，δpdci-j表示直流線路i-j的有功功率調整量；gk-i表示送端電網交流拓撲節點i有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xi表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第i列矢量；gk-j表示受端交流拓撲節點j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xj表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第j列矢量；
(2)送端電網和受端電網在相同的同步電網內，直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-(i-j)
其中，gk-(i-j)表示直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且gk-(i-j)＝gk-i-gk-j。
上述s102中，根據s101中得到的輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略具體包括：
先確定約束條件，包括受端電網等式約束、送端電網等式約束和不等式約束；
然後確定約束條件下的目標函數，並求解。
上述的受端電網等式約束表示為：
其中，表示特高壓直流線路m發生特高壓直流線路預想故障導致的受端電網損失的負荷有功功率；
上述的送端電網等式約束表示為：
上述的不等式約束表示為：
limitkdown≤pk+pkadj≤limitkup
其中，limitkdown和limitkup分別表示越限設備k的有功功率下限和上限，pk表示輔助決策可調措施執行前越限設備k的有功功率，pkadj表示採用輔助決策可調措施後越限設備k的功率變化量，且有
上述的確定約束條件下的目標函數，並求解具體包括：
1)以調整代價最小為優化目標建立如下約束條件下的目標函數：
其中，ci-j、cl、cr分別為直流線路i-j有功功率、發電機組l有功功率、負荷r有功功率的單位調整量的調整代價；
2)求解目標函數，得到δpdci-j、δpunl和δploadr。
本發明在執行完s102的根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略之後還需要優化受端電網的頻率，使其回復到正常水平，具體是通過對不同的調整措施設定不同的代價係數，優先調整對快速恢復頻率作用大的機組，實現頻率快速恢復。
由於機組根據類型分為火電機組、水電機組、抽蓄機組、核電機組、風電光伏機組，其中抽蓄機組和水電機組調整速度快，對於快速恢復頻率作用大，設定其調整代價最小，火電機組和直流線的調整代價較大，負荷的調整代價最大，而核電機組及風電光伏機組一般不允許調整，各可調措施的調整代價可根據需要人為修改。
s103中的校驗輔助決策策略具體包括：
通過判斷輔助決策可調措施執行後越限設備是否不再越限校驗輔助決策可調措施的有效性，若輔助決策可調措施執行後越限設備不再越限，則表明輔助決策可調措施具有有效性。
s103中的根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度包括：
重載設備列表中重載設備的可調裕度表示為：
其中，mkcontrol表示重載設備k的可調裕度；limitk表示越限設備k的有功功率限值，若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為正，則limitk取limitkup；若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為負，則limitk取limitkdown。
本發明實施例同時還提供一種特高壓直流線路預想故障輔助決策裝置，裝置包括判斷模塊、第一確定模塊和第二確定模塊，三個模塊的功能分別為：
判斷模塊，用於判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生該重載或越限，若發生越限則計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響，若發生重載則獲取重載設備列表；
第一確定模塊，用於根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略；
第二確定模塊，用於校驗輔助決策策略，並根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度。
針對送端電網，上述的判斷模塊判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生該重載或越限具體過程如下：
1)根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
2)為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到切機策略，如果發電機組切除的有功功率總加小於特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率，則根據發電機組調差係數和負荷功頻特性計算送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量；
3)根據送端電網中所有處於運行狀態的發電機組和負荷分攤的有功不平衡容量計算送端電網的潮流分布和頻率；
4)根據送端電網的潮流分布判斷送端電網中某設備的有功功率是否超過送端電網設備越限門檻值，若是表明送端電網中的該設備為越限設備，否則判斷送端電網中設備的有功功率是否超過送端電網設備重載門檻值，若是則獲取送端電網中的重載設備列表。
針對受端電網，上述的判斷模塊判斷特高壓直流輸電線路預想故障後電網設備是否發生該重載或越限具體過程如下：
1)根據特高壓直流線路預想故障前特高壓直流線路的有功功率和直流雙極運行情況確定特高壓直流線路預想故障導致特高壓直流線路損失的有功功率；
2)為特高壓直流線路預想故障自動匹配相應的安全控制策略進而得到發電機組動作策略、切負荷策略和直流線路有功功率調製策略，根據發電機組一次調頻特性和負荷功頻特性，分析特高壓直流線路預想故障後受端電網的發電機組、負荷和直流線路的有功功率變化情況，計算受端電網的潮流分布和頻率；
3)根據受端電網的潮流分布判斷受端電網中某設備的有功功率是否超過受端電網設備越限門檻值，若是表明受端電網中的該設備為越限設備，否則判斷受端電網中設備的有功功率是否超過受端電網設備重載門檻值，若是則獲取受端電網中的重載設備列表。
上述的輔助決策可調措施包括發電機組有功功率調整措施、負荷有功功率調整措施和直流線路有功功率調整措施。
上述的判斷模塊計算輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響具體過程如下：
1)針對於發電機組有功功率調整，發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdunk-l表示為：
ctrdunk-l＝δpunl×gk-l
其中，δpunl為發電機組節點l的有功功率調整量，gk-l表示發電機組節點l有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且mk表示越限設備k與直流潮流方程中的節點的關聯矢量，t表示轉置，xl表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第l列矢量，xk表示越限設備k的電抗。
2)針對於負荷有功功率調整，負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrdloadk-r表示為：
ctrdloadk-r＝δploadr×gk-r
其中，δploadr為負荷節點r的有功功率調整量，gk-r表示負荷節點r有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xr表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第r列矢量。
3)針對於直流線路有功功率調整，包括：
(1)送端電網和受端電網在不同的同步電網內，送端電網交流拓撲節點i和受端交流拓撲節點j形成直流線路i-j；
直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-i
或
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-j
其中，δpdci-j表示直流線路i-j的有功功率調整量；gk-i表示送端電網交流拓撲節點i有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xi表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第i列矢量；gk-j表示受端交流拓撲節點j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且xj表示直流潮流方程節點導納矩陣的逆矩陣的第j列矢量；
(2)送端電網和受端電網在相同的同步電網內，直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的影響ctrddck-(i-j)表示為：
ctrddck-(i-j)＝δpdci-j×gk-(i-j)
其中，gk-(i-j)表示直流線路i-j有功功率調整對越限設備k有功功率的靈敏度，且gk-(i-j)＝gk-i-gk-j。
上述的第一確定模塊根據輔助決策可調措施對越限設備有功功率的影響確定輔助決策策略具體過程如下：
1)確定約束條件，包括受端電網等式約束、送端電網等式約束和不等式約束；
2)確定約束條件下的目標函數，並求解。
上述的受端電網等式約束表示為：
其中，表示特高壓直流線路m發生特高壓直流線路預想故障導致的受端電網損失的負荷有功功率；
上述的送端電網等式約束表示為：
上述的不等式約束表示為：
limitkdown≤pk+pkadj≤limitkup
其中，limitkdown和limitkup分別表示越限設備k的有功功率下限和上限，pk表示輔助決策可調措施執行前越限設備k的有功功率，pkadj表示採用輔助決策可調措施後越限設備k的功率變化量，且有
上述2)中以調整代價最小為優化目標建立如下約束條件下的目標函數：
其中，ci-j、cl、cr分別為直流線路i-j有功功率、發電機組l有功功率、負荷r有功功率的單位調整量的調整代價；
然後求解目標函數，得到δpdci-j、δpunl和δploadr。
本發明實施例提供的裝置還包括優化模塊，該優化模塊用於優化受端電網的頻率，使其回復到正常水平，具體是通過對不同的調整措施設定不同的代價係數，優先調整對快速恢復頻率作用大的機組，實現頻率快速恢復。
由於機組根據類型分為火電機組、水電機組、抽蓄機組、核電機組、風電光伏機組，其中抽蓄機組和水電機組調整速度快，對於快速恢復頻率作用大，設定其調整代價最小，火電機組和直流線的調整代價較大，負荷的調整代價最大，而核電機組及風電光伏機組一般不允許調整，各可調措施的調整代價可根據需要人為修改。
上述的第二確定模塊校驗輔助決策策略具體過程如下：
通過判斷輔助決策可調措施執行後越限設備是否不再越限校驗輔助決策可調措施的有效性，若輔助決策可調措施執行後越限設備不再越限，則表明輔助決策可調措施具有有效性。
上述的第二確定模塊根據校驗後的輔助決策策略確定重載設備列表中重載設備的可調裕度具體具體過程如下：
重載設備列表中重載設備的可調裕度表示為：
其中，mkcontrol表示重載設備k的可調裕度；limitk表示越限設備k的有功功率限值，若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為正，則limitk取limitkup；若輔助決策可調措施執行後越限設備k的有功功率為負，則limitk取limitkdown。
本領域內的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本申請可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本申請可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。
本申請是參照根據本申請實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
最後應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員參照上述實施例依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發明的權利要求保護範圍之內。