[發明專利]一種基于直流潮流模型的支路開斷靈敏度計算方法

有效

• 申請號: 201010517291.3
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102142682A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 韓巍;李強;賈偉;孟令愚;易善軍;楊寧;邵廣惠;高德賓;劉家慶;李群;李忠滿
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;東北電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力自動化技術領域，具體涉及一種基于直流潮流模型的支路開斷靈敏度計算方法。

背景技術

傳統的求支路開斷靈敏度的計算方法有直流法、支路追加法和矩陣求逆法。傳統的直流法在推到過程中由于對高階項進行了省略，因此計算誤差加大，影響電力系統網絡分析的實際應用。支路追加法和矩陣求逆法分別從不同角度推導，推理過程隨沒有產生誤差，但是推理過程復雜。

將基于直流潮流模型且保留高階項的支路開斷靈敏度計算方法用于電力系統網絡分析，由于推理過程簡便且計算精度高，將最大限度提高電力系統網絡分析能力。

目前，涉及本應用的方法有三種方法：直流法(吳際舜.電力系統靜態安全分析[M].上海交通大學出版社，1985.)、補償法(王錫凡.電力系統規劃基礎[M].水利電力出版社，1994.)和矩陣求逆法(張伯明，陳壽孫，嚴正.高等電力網絡分析(第2版)[M].北京：清華大學出版社，2007.)。直流法由于對高階項進行了省略，導致結算誤差偏大。補償法由于涉及電抗矩陣，其是滿陣，所以在實際使用中也帶來不便。矩陣求逆法由于對每次開斷后系統導納陣均進行因子化，所以計算量較大。總之，直流法計算簡便快捷但是精度差，補償法和矩陣求逆法計算精度高但是由于矩陣方面的處理導致計算速度較慢。

發明內容

本發明提供了一種源自直流法但保留了高階項的支路開斷靈敏度計算方法。該方法基于直流潮流模型，在分析傳統的直流法求靈敏度的基礎上提出了一種簡便且計算結果精度更高的計算方法。該方法在求解靈敏度時，充分利用開斷前后的狀態信息，對高階項進行了保留，在計算過程上并沒有因此而增加計算量。而且，由于沒有略去高階項，誤差來源只來源于所基于的模型上，計算精度得到了提高。由于計算簡便且精度高，因此可以廣泛應用于電力系統網絡分析的各個應用領域，如EMS、DTS以及電力系統仿真和分析計算等領域，具有很好的推廣應用價值。

本發明的一種基于直流潮流模型的支路開斷靈敏度計算方法，包括以下步驟：

(1)將電力系統物理節點及其連接關系通過對節點沿連接邊搜索并歸并，形成計算節點及其拓撲關系；

電力系統中網絡元件可以分為單端元件和雙端元件，單端元件包括機組、負荷、電容器或電抗器，雙端元件包括開關、線路和變壓器，單端元件表征為一個物理節點，雙端元件表征為兩個物理節點及其連接它們的一條邊，其關系可以表達為，圖G＝<V，E>，其中V＝{u₁，……，u_n}，E＝{(u_i，u_j)|u_i∈V，u_j∈V，u_i≠u_j}，通過依次對圖G中節點V沿著邊E搜索，將V中所有通過閉合開關相連的節點合并，形成新的圖G₁，其中G₁＝<V₁，E₁>，其中，V₁表達計算點，E₁表達計算點的連接關系；

(2)依據計算節點及其拓撲連接關系生成電納矩陣B₀；其中n為計算節點數，其中無平衡節點對應行和對應列：

B_ij由下式定義，式中b_ij為支路ij的電納：

Bii=-Σj∈inbijBij=bij]]>

(3)根據開斷支路km及其支路的電納值形成n-1維向量Y，其中n為計算節點數，Y_i為向量第i個元素，b_km為支路km的電納值，如下所示：