文献综述与提出方法
电力系统稳定性定义与分类
IEEE/CIGRE联合工作组定义电力系统稳定性为：在给定初始运行条件下，系统遭受扰动后恢复运行平衡状态，且多数系统变量保持有界，使整个系统基本保持完整的能力。电力系统稳定性面临的主要挑战包括：发电侧高比例间歇性可再生能源（如风能、太阳能）、需求响应、分布式储能等带来的运行不确定性，以及复杂的系统动力学特性。
最优潮流（OPF）与安全稳定性约束
OPF目标是最小化系统运行成本，约束条件包括等式约束（功率平衡）和不等式约束（网络运行极限、控制变量限制）。安全约束OPF（SCOPF）仅考虑稳态安全，而暂态稳定性约束OPF（TSCOPF）通过暂态稳定性指标（TSI）约束预定义故障列表下的系统动态。TSCOPF面临的主要挑战包括：TSI选择（传统最大转子角差值18°不适用于所有系统）、TSI约束处理（DAE数学上难以优化）、计算速度与最优性、以及不确定性建模（风能等已解决，但负荷动态影响显著）。
TSCOPF文献综述
- 直接方法：通过关键控制变量（如发电出力）直接稳定系统，核心是解析确定发电转移量与方向。经典文献包括Chandrashekhar和Hill（1983）、Nguyen和Pai（2003）、Ruiz-Vega和Pavella（2003）、Zarate-Minano等（2010）。
- 离散化方法：将TS模型转化为经典摆方程（DAE），在质心框架下约束转子角并设经验阈值，再离散DAE为代数方程并嵌入OPF。经典文献包括Gan等（2000）、Yuan等（2003）、Jiang和Huang（2010）。
- 数据驱动方法：从暂态稳定性数据库中提取稳定规则并作为显式约束嵌入OPF。核心是提取有效、准确、鲁棒的稳定规则。经典文献包括Karapidakis和Hatziargyriou（2005）、Genc等（2010）。
- 进化算法（EA）方法：通过EA启发式搜索TSCOPF最优解，通过暂态稳定性分析（TSA）验证稳定性。核心是选择强大EA、合理控制变量和高效TSA工具。经典文献包括Mo等（2007）、Cai等（2008）。
提出方法：全鲁棒协调发电调度与切负荷应对不稳定（含风电）
- 稳定性约束构建：基于轨迹灵敏度，将风电与切负荷分别建模为函数1与函数2，通过同步发电（含AGC因子）平衡风电，线性构建稳定性约束。
- 所需切负荷与发电调整：通过优化确定最小切负荷量与发电变化量，实现全鲁棒性（现有工作均为部分鲁棒）。
- 算法设计：改进的C&CG算法包含内外两层迭代：外层为传统C&CG迭代，内层为子问题稳定性校验。
- 算例验证：以C3系统为例，结果表明：基准工况下系统不稳定，应急控制可使最坏情况下系统稳定；无应急控制的最坏情况更不稳定；非最坏情况下应急控制效果显著。全鲁棒性检查显示，最大不确定性预算组合可达成100%稳定性鲁棒性。
- 计算负担：主要来自轨迹灵敏度计算，迭代次数也影响计算时间。
研究结论
提出方法通过全鲁棒协调发电调度与切负荷，有效应对含风电系统的暂态稳定性问题，实现100%鲁棒性。研究成果收录于《现代电力系统运行与规划中的稳定性约束优化》（2023），系统阐述了暂态稳定性约束调度与动态VAR资源配置等研究工作。
