CN113659579A - 考虑n-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法 - Google Patents

考虑n-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法 Download PDF

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CN113659579A CN202110916768.3A CN202110916768A CN113659579A CN 113659579 A CN113659579 A CN 113659579A CN 202110916768 A CN202110916768 A CN 202110916768A CN 113659579 A CN113659579 A CN 113659579A
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Abstract

本发明提出一种考虑N‑1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，包括以下步骤：步骤S1：建立考虑N‑1安全约束的传输能力计算模型；其中，当考虑N‑1安全约束后，以可行域形式表征的联络线功率传输能力定义为：所有满足基态运行约束和N‑1安全约束的基态联络线功率的所有组合；步骤S2：基于解耦策略的联络线功率传输能力计算方法，将计及海量N‑1故障状态的可行域进行解耦降维计算；其中，解耦表征策略包括：并行求取满足第c条线路故障的约束及基态约束的可行域；以及，计及N‑1安全约束的可行域可表征为所有故障情况下可行域的交集。其能够实现计及N‑1安全约束的联络线功率传输能力快速计算。

Description

考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法
技术领域
本发明涉及输电网络技术领域，尤其涉及一种考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法。
背景技术
随着大规模新能源并网和电力负荷快速增长，单一区域电网已难以实现源荷平衡。尤其对于跨区电力传输，精准刻画联络线功率可行域，对保证电力资源的高效跨区利用具有更加重要的意义。可行域形式可实现联络线功率传输能力的有效表征，然而现有方法难以计及N-1安全约束。实际上电网运行中线路故障情况时有发生，省间电力传输不仅需满足基态安全约束，而且必须满足N-1安全约束。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明在以可行域形式表征联络线功率传输能力的前提下，提出一种考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，为电网调度提供准确的边界条件。并通过提出解耦表征策略，实现考虑海量N-1安全约束的快速。
本发明通过建立考虑N-1安全约束的传输能力计算模型，基于解耦策略的联络线功率传输能力计算方法，将计及海量N-1故障状态的可行域进行解耦降维计算，从而实现计及N-1安全约束的联络线功率传输能力快速计算。
本发明具体采用以下技术方案
一种考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：建立考虑N-1安全约束的传输能力计算模型；
其中，当考虑N-1安全约束后，以可行域形式表征的联络线功率传输能力定义为：所有满足基态运行约束和N-1安全约束的基态联络线功率的所有组合；
步骤S2：基于解耦策略的联络线功率传输能力计算方法，将计及海量N-1故障状态的可行域进行解耦降维计算；
其中，解耦表征策略包括：
并行求取满足第c条线路故障的约束及基态约束的可行域Ωc；
以及，计及N-1安全约束的可行域Ω可表征为所有故障情况下可行域Ωc的交集。
进一步地，步骤S1中，基态运行约束包括：
功率平衡约束：
Figure BDA0003205848170000021
式中：
Figure BDA0003205848170000022
和
Figure BDA0003205848170000023
为基态下的机组出力和联络线功率；pD为负荷需求；1G、1B和1D分别为与
Figure BDA0003205848170000024
和pD维度相匹配的元素均为1的列向量；
线路潮流约束：
Figure BDA0003205848170000025
式中：SN为基态下的转移分布因子矩阵；AG、AB和AD分别为
Figure BDA0003205848170000026
和pD对应的节点关联矩阵；
Figure BDA0003205848170000027
和F分别为所有线路的潮流上限和下限；
机组容量约束：
Figure BDA0003205848170000028
式中：
Figure BDA0003205848170000029
和P G分别为机组的出力上限和下限；
联络线功率容量约束：
Figure BDA00032058481700000210
式中：
Figure BDA0003205848170000031
和P B分别为联络线的传输上限和下限。
N-1安全约束为第c条线路故障下的安全约束，包括：
功率平衡约束：
Figure BDA0003205848170000032
式中：
Figure BDA0003205848170000033
和
Figure BDA0003205848170000034
为第c条线路故障下的机组出力和联络线功率；
线路潮流约束：
Figure BDA0003205848170000035
式中：Sc为基态下的转移分布因子矩阵；
Figure BDA0003205848170000036
和F c分别为第c条线路故障下的潮流上限和下限；
机组容量约束：
Figure BDA0003205848170000037
联络线功率容量约束：
Figure BDA0003205848170000038
机组故障情况控制模式约束：
Figure BDA0003205848170000039
式中：RG为机组故障前后的出力限制，当RG为0时，机组处于预防性控制模式；否则机组处于校正性控制模式。
进一步地，基态运行约束和N-1安全约束的简洁表达式分别为：
Figure BDA00032058481700000310
Figure BDA00032058481700000311
式中：约束(10)表征基态约束(1)-(4)，其中
Figure BDA0003205848170000041
和GN为常数矩阵；约束(11)表征N-1安全约束，其中
Figure BDA0003205848170000042
和GN为常数矩阵。
进一步地，步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：算法初始化，根据式(10)和(11)分别求取
Figure BDA0003205848170000043
各个维度上的最大值和最小值，构建初始化联络线功率可行域；
第i个维度的最小值求解问题：
Figure BDA0003205848170000044
s.t.
Figure BDA0003205848170000045
Figure BDA0003205848170000046
式中：
Figure BDA0003205848170000047
为
Figure BDA0003205848170000048
中的第i个元素；
第i个维度的最大值求解问题：
Figure BDA0003205848170000049
s.t.
约束(13)-(14)(16)
将(12)-(14)和(15)-(16)得的关于的
Figure BDA00032058481700000410
最优解作为顶点V，构造可行域Ωc。
步骤S22：新顶点搜索：通过外移可行域Ωc的各个边界平面，搜寻新顶点；记第k个边界平面的不等式表达式为
Figure BDA00032058481700000411
通过求解下述线性规划问题获得新顶点：
Figure BDA00032058481700000412
s.t.
约束(13)-(14) (18)
Figure BDA0003205848170000051
式中：Vip为可行域Ωc中的任意一点；
由于线性规划的最优解即为约束的顶点。因此式(17)-(19)中的最优解即为新顶点，当平移完所有边以后，记所有的顶点为Vnew；
步骤S23：算法终止条件检查：计算考虑步骤S22中新顶点前后的可行域提及之差为ΔV；当ΔV变化越小时，说明增加新顶点前后的可行域变化越小，因此，当ΔV小于给定阈值时，终止算法，并记第c条线路故障下的可行域Ωc为
Figure BDA0003205848170000052
否则根据新顶点，构造可行域Ωc，然后返回步骤S22；
当获得所有故障情况下的可行域
Figure BDA0003205848170000053
则计及N-1安全约束的可行域Ω可表征为所有故障情况下可行域Ωc的交集，即Ω＝∩c∈CΩc。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法的步骤。
一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法的步骤。
本发明及其优选方案实现了计及N-1安全约束的联络线功率传输能力快速计算，对于输电网络的安全运行有重要意义。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
图1为本发明实施例约束耦合关系解析示意图。
图2为本发明实施例解耦表征策略示意图。
图3为不计及N-1约束的联络线功率传输能力示意图。
图4为本发明实施例计及N-1约束的联络线功率传输能力示意图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
在本实施例提供的方案中，首先建立考虑N-1安全约束的传输能力计算模型，然后基于解耦策略的联络线功率传输能力计算方法，将计及海量N-1故障状态的可行域进行解耦降维计算，从而实现计及N-1安全约束的联络线功率传输能力快速计算。
(1)考虑N-1安全约束的传输能力计算模型
当考虑N-1安全约束后，以可行域形式表征的联络线功率传输能力定义为：所有满足基态运行约束和N-1安全约束的基态联络线功率的所有组合。
1)基态运行约束
a.功率平衡约束
Figure BDA0003205848170000061
式中：
Figure BDA0003205848170000062
和
Figure BDA0003205848170000063
为基态下的机组出力和联络线功率；pD为负荷需求；1G、1B和1D分别为与
Figure BDA0003205848170000064
和pD维度相匹配的元素均为1的列向量。
b.线路潮流约束
Figure BDA0003205848170000065
式中：SN为基态下的转移分布因子矩阵；AG、AB和AD分别为
Figure BDA0003205848170000066
和pD对应的节点关联矩阵；
Figure BDA0003205848170000067
和F分别为所有线路的潮流上限和下限。
c.机组容量约束
Figure BDA0003205848170000068
式中：
Figure BDA0003205848170000071
和P G分别为机组的出力上限和下限。
d.联络线功率容量约束
Figure BDA0003205848170000072
式中：
Figure BDA0003205848170000073
和P B分别为联络线的传输上限和下限。
2)第c条线路故障下的安全约束
a.功率平衡约束
Figure BDA0003205848170000074
式中：
Figure BDA0003205848170000075
和
Figure BDA0003205848170000076
为第c条线路故障下的机组出力和联络线功率。
b.线路潮流约束
Figure BDA0003205848170000077
式中：Sc为基态下的转移分布因子矩阵；
Figure BDA0003205848170000078
和F c分别为第c条线路故障下的潮流上限和下限。
c.机组容量约束
Figure BDA0003205848170000079
d.联络线功率容量约束
Figure BDA00032058481700000710
e.机组故障情况控制模式约束
Figure BDA00032058481700000711
式中：RG为机组故障前后的出力限制。特别地，当RG为0时，机组处于预防性控制模式；否则机组处于校正性控制模式。
(20)-(28)中约束条件的简洁表达式如下:
Figure BDA0003205848170000081
Figure BDA0003205848170000082
式中：约束(29)表征基态约束(20)-(23)，其中
Figure BDA0003205848170000083
和GN为常数矩阵；约束(30)表征N-1安全约束(24)-(28)，其中
Figure BDA0003205848170000084
和GN为常数矩阵。
此时，可采用文献“Z.Tan,H.Zhong,J.Wang,Q.Xia and C.Kang.“EnforcingIntra-Regional Constraints in Tie-Line Scheduling:A Projection-BasedFramework[J]”.IEEE Trans-actions on Power Systems,2019,34(6):4751-4761”中的相关技术，将约束(29)-(30)投影至联络线功率，从而获得考虑考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力。然而，由于式(29)-(30)包含海量约束，导致可采用的相关技术计算效率缓慢，难以满足现有运行调度计算时间窗口。为此，本发明继而提出基于解耦表征策略的快速计算方法
(2)基于解耦表征策略的快速计算方法
1)解耦表征策略的说明
由式(29)-(30)可以发现：各个故障状态下的约束式(30)均通过基态约束(29)耦合，除此之外，各个故障状态下的约束(30)并无其他耦合关系，如图1所示。
基于上述耦合关系特点，解耦表征策略如下：
a.并行求取满足第c条线路故障的约束(30)及基态约束(29)的可行域Ωc；
b.计及N-1安全约束的可行域Ω可表征为所有故障情况下可行域Ωc的交集。
图2给出了该策略的示意图。
2)第c条线路故障下的可行域Ωc的求解
Step1：算法初始化。通过求取优化问题(31)-(33)和(34)-(35)，分别求取
Figure BDA0003205848170000085
各个维度上的最大值和最小值，构建初始化联络线功率可行域。
第i个维度的最小值求解问题：
Figure BDA0003205848170000091
s.t.
Figure BDA0003205848170000092
Figure BDA0003205848170000093
式中：
Figure BDA0003205848170000094
为
Figure BDA0003205848170000095
中的第i个元素。
第i个维度的最大值求解问题：
Figure BDA0003205848170000096
s.t.
约束(32)-(33) (35)
将式(31)-(33)和(34)-(35)获得的关于的
Figure BDA0003205848170000097
最优解作为顶点V，构造可行域ΩcΩc。
Step2：新顶点搜索。通过将可行域Ωc的各个边界平面外移，搜寻新顶点。
记第k个边界平面的不等式表达式为
Figure BDA0003205848170000098
通过求解下述线性规划问题获得新顶点：
Figure BDA0003205848170000099
s.t.
约束(32)-(33) (37)
Figure BDA00032058481700000910
式中：Vip为可行域Ωc中的任意一点。
由于线性规划的最优解即为约束的顶点。因此式(36)-(38)中的最优解即为新顶点，当平移完所有边以后，记所有的顶点为Vnew。
Step3：算法终止条件检查。计算考虑Step2中新顶点前后的可行域提及之差为ΔV。当ΔV变化越小时，说明增加新顶点前后的可行域变化越小。因此，当ΔV小于给定阈值时，终止算法，并记第c条线路故障下的可行域Ωc为
Figure BDA0003205848170000101
否则根据新顶点，构造可行域Ωc，然后返回Step2。
当获得所有故障情况下的可行域
Figure BDA0003205848170000102
则计及N-1安全约束的可行域Ω可表征为所有故障情况下可行域Ωc的交集，即Ω＝∩c∈CΩc。
下面结合具实施案例，对本实施例进一步说明。
以含有3条联络线的某省级661节点电网为例，验证考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法的有效性。
(1)计及N-1约束和不计及N-1约束的区域电网联络线功率传输能力对比
(a)如图3所示，为不计及N-1约束的联络线功率传输能力
(b)如图4所示，为计及N-1约束的联络线功率传输能力
结合图3和图4可以看出不同约束条件下的联络线功率传输能力对比：
不考虑N-1约束下的联络线功率可行域远大于考虑N-1约束下的联络线功率可行域。这是由于当加入N-1约束后，将导致部分满足基态约束的联络线功率组合无法满足N-1约束，因而使得可行域由图3收缩至图4。可见，当不考虑N-1约束时，将导致联络线功率传输能力被高估，从而威胁电力***安全运行。
(2)基于解耦表征策略的方法计算效率
对比以下两种方法：
M1：采用文献“Z.Tan,H.Zhong,J.Wang,Q.Xia and C.Kang.“Enforcing Intra-Regional Constraints in Tie-Line Scheduling:A Projection-Based Framework[J]”.IEEE Trans-actions on Power Systems,2019,34(6):4751-4761”中的相关技术，直接基于约束(10)-(11)求取考虑N-1安全约束的联络线功率可行域。
M2：基于本专利所提解耦表征策略，计算计及N-1安全约束的联络线功率传输能力。
M1-M2两种方法均可联络线功率可行域，其计算时间如下表所示：
表1不同方法的计算时间对比
Figure BDA0003205848170000111
由表1可见，相较于M1方法，M2方法的计算时间平均可缩短99.8％。
本实施例提供的以上方法可以代码化的形式存储在计算机可读取存储介质中，并以计算机程序的方式进行实现，并通过计算机硬件输入计算所需的基本参数信息，并输出计算结果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：建立考虑N-1安全约束的传输能力计算模型；
其中，当考虑N-1安全约束后，以可行域形式表征的联络线功率传输能力定义为：所有满足基态运行约束和N-1安全约束的基态联络线功率的所有组合；
步骤S2：基于解耦策略的联络线功率传输能力计算方法，将计及海量N-1故障状态的可行域进行解耦降维计算；
其中，解耦表征策略包括：
并行求取满足第c条线路故障的约束及基态约束的可行域；
以及，计及N-1安全约束的可行域Ω可表征为所有故障情况下可行域Ωc的交集。
2.根据权利要求1所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，其特征在于，步骤S1中，基态运行约束包括：
功率平衡约束：
Figure FDA0003205848160000011
式中：
Figure FDA0003205848160000012
和
Figure FDA0003205848160000013
为基态下的机组出力和联络线功率；pD为负荷需求；1G、1B和1D分别为与
Figure FDA0003205848160000014
和pD维度相匹配的元素均为1的列向量；
线路潮流约束：
Figure FDA0003205848160000015
式中：SN为基态下的转移分布因子矩阵；AG、AB和AD分别为
Figure FDA0003205848160000016
和pD对应的节点关联矩阵；
Figure FDA0003205848160000017
和F分别为所有线路的潮流上限和下限；
机组容量约束：
Figure FDA0003205848160000021
式中：
Figure FDA0003205848160000022
和P G分别为机组的出力上限和下限；
联络线功率容量约束：
Figure FDA0003205848160000023
式中：
Figure FDA0003205848160000024
和P B分别为联络线的传输上限和下限；
N-1安全约束为第c条线路故障下的安全约束，包括：
功率平衡约束：
Figure FDA0003205848160000025
式中：
Figure FDA0003205848160000026
和
Figure FDA0003205848160000027
为第c条线路故障下的机组出力和联络线功率；
线路潮流约束：
Figure FDA0003205848160000028
式中：Sc为基态下的转移分布因子矩阵；
Figure FDA0003205848160000029
和F c分别为第c条线路故障下的潮流上限和下限；
机组容量约束：
Figure FDA00032058481600000210
联络线功率容量约束：
Figure FDA00032058481600000211
机组故障情况控制模式约束：
Figure FDA00032058481600000212
式中：RG为机组故障前后的出力限制，当RG为0时，机组处于预防性控制模式；否则机组处于校正性控制模式。
3.根据权利要求2所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，其特征在于，所述基态运行约束和N-1安全约束的简洁表达式分别为：
Figure FDA0003205848160000031
Figure FDA0003205848160000032
式中：约束(10)表征基态约束(1)-(4)，其中
Figure FDA0003205848160000033
和GN为常数矩阵；约束(11)表征N-1安全约束，其中
Figure FDA0003205848160000034
和GN为常数矩阵。
4.根据权利要求3所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：算法初始化，根据式(10)和(11)分别求取
Figure FDA0003205848160000035
各个维度上的最大值和最小值，构建初始化联络线功率可行域；
第i个维度的最小值求解问题：
Figure FDA0003205848160000036
s.t.
Figure FDA0003205848160000037
Figure FDA0003205848160000038
式中：
Figure FDA0003205848160000039
为
Figure FDA00032058481600000310
中的第i个元素；
第i个维度的最大值求解问题：
Figure FDA00032058481600000311
s.t.
约束(13)-(14) (16)
将式(12)-(14)和(15)-(16)获得的关于的
Figure FDA0003205848160000041
最优解作为顶点V，构造可行域Ωc；
步骤S22：新顶点搜索：通过外移可行域Ωc的各个边界平面，搜寻新顶点；记第k个边界平面的不等式表达式为
Figure FDA0003205848160000042
通过求解以下线性规划问题获得新顶点：
Figure FDA0003205848160000043
s.t.
约束(13)-(14) (18)
Figure FDA0003205848160000044
式中：Vip为可行域Ωc中的任意一点；
由于线性规划的最优解即为约束的顶点；因此式(17)-(19)中的最优解即为新顶点，当平移完所有边以后，记所有的顶点为Vnew；
步骤S23：算法终止条件检查：计算考虑步骤S22中新顶点前后的可行域体积之差为ΔV；当ΔV变化越小时，说明增加新顶点前后的可行域变化越小，因此，当ΔV小于给定阈值时，终止算法，并记第c条线路故障下的可行域Ωc为
Figure FDA0003205848160000045
否则根据新顶点，构造可行域Ωc，然后返回步骤S22；
当获得所有故障情况下的可行域Ωc，
Figure FDA0003205848160000046
则计及N-1安全约束的可行域Ω可表征为所有故障情况下可行域Ωc的交集，即Ω＝∩c∈CΩc。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4其中任一所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法的步骤。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4其中任一所述的考虑N-1安全约束的区域电网联络线功率传输能力计算方法的步骤。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103345713A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 国家电网公司 一种超大规模电力网络同步安全校核***设计方法
CN104868471A (zh) * 2015-06-15 2015-08-26 国家电网公司 一种省级电网静态安全辅助决策方法
WO2017028631A1 (zh) * 2015-08-19 2017-02-23 中国电力科学研究院 多故障协调的静态安全综合辅助决策方法及存储介质
CN108808738A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 国电南瑞科技股份有限公司 一种考虑约束优先级的电网安全校正控制方法
CN109327025A (zh) * 2018-08-30 2019-02-12 国家电网公司 考虑输电运行弹性空间的电网n-1安全经济调度优化方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103345713A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 国家电网公司 一种超大规模电力网络同步安全校核***设计方法
CN104868471A (zh) * 2015-06-15 2015-08-26 国家电网公司 一种省级电网静态安全辅助决策方法
WO2017028631A1 (zh) * 2015-08-19 2017-02-23 中国电力科学研究院 多故障协调的静态安全综合辅助决策方法及存储介质
CN108808738A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 国电南瑞科技股份有限公司 一种考虑约束优先级的电网安全校正控制方法
CN109327025A (zh) * 2018-08-30 2019-02-12 国家电网公司 考虑输电运行弹性空间的电网n-1安全经济调度优化方法

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