[發(fā)明專(zhuān)利]決策空間上電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全域的邊界快速生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310019703.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103106338A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余貽鑫;郭聰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國(guó)威

1.一種決策空間上電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全域的邊界快速生成方法，其特征是，包括如下步驟：

第一步，假設(shè)系統(tǒng)由n+1個(gè)節(jié)點(diǎn)和nb條支路組成，其中節(jié)點(diǎn)0為松弛節(jié)點(diǎn)s，則其節(jié)點(diǎn)復(fù)電壓向量記為用G:＝{1,2,…,ng}表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的集合，則其有功和無(wú)功功率注入向量可分別記為P_G∈R^ng和Q_G∈R^ng，R^ng表示ng維的實(shí)數(shù)空間；用L:＝{ng+1,ng+2,…,n}表示負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的集合，則其有功和無(wú)功功率注入向量可記為P_L∈R^(n-ng)和Q_L∈R^(n-ng)；用N:＝G∪L∪0表示全部節(jié)點(diǎn)的集合；用B表示全部線路的集合，所有線路的電流幅值向量記為I_l，設(shè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓幅值V_G和松弛節(jié)點(diǎn)電壓即復(fù)電壓向量分別為指定值和并保持不變，把向量上標(biāo)T表示向量或矩陣的轉(zhuǎn)置，所處的空間作為決策變量空間，設(shè)即P表示所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的有功注入功率的向量，Q:＝Q_L∈R^(n-ng)，即Q表示所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的無(wú)功注入功率的向量，電力系統(tǒng)的靜態(tài)安全域通常定義為：

Ω_SS:＝{y|V∈R_V,P_G∈R_GP,I_l∈R_l,f(x)＝y(tǒng)}?(1)

式中，V指所有節(jié)點(diǎn)的電壓幅值向量，f(x)＝y(tǒng)為潮流方程，x∈Cⁿ⁺¹為節(jié)點(diǎn)復(fù)電壓向量，Cⁿ⁺¹表示n+1維的復(fù)數(shù)空間，y∈Cⁿ⁺¹為節(jié)點(diǎn)注入復(fù)功率向量；R_V、R_l和R_GP分別為如式(2)所示的節(jié)點(diǎn)電壓幅值約束、線路電流約束和發(fā)電有功功率約束：

RV:={V∈Rn|Vim≤Vi≤ViM,∀i∈G∪L}Rl:={Il∈Rnb||Il,i|≤|Il,iM|,∀i∈B}RGP:={PG∈Rng|PGim≤PGi≤PGiM,∀i∈G}---(2)]]>

式中，V_i是某個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i(i∈G)或負(fù)荷節(jié)點(diǎn)i(i∈L)的電壓幅值，|I_l,i|是線路i(i∈B)的電流幅值，P_Gi是發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i(i∈G)的有功注入功率，上標(biāo)M、m分別表示變量的上、下限，R^nb表示nb維的實(shí)數(shù)空間；

考慮到在電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制中，P_G和V_G以及P_L和Q_L屬于決策變量，分別對(duì)應(yīng)于潮流方程求解中的P-V指定向量和P-Q指定向量，為便于與潮流分析相配合，假設(shè)V_G為指定值不變，把向量所處的空間作為決策變量空間，THSR定義如下：

ΩT:={(PLT,PGT,QLT)T|V·s=V·s0,VG=VG0,PG∈RGP,Il∈Rl,f(x)=y}---(3)]]>

第二步，選定目標(biāo)線路k(k∈B)，通過(guò)運(yùn)行點(diǎn)轉(zhuǎn)移程序獲取一個(gè)線路k的THSR臨界點(diǎn)((θ^cr)^T,(V^cr)^T,(P^cr)^T,(Q^cr)^T)，θ^cr、V^cr、P^cr和Q^cr分別表示當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于某臨界狀態(tài)時(shí)各節(jié)點(diǎn)的電壓相角向量、電壓幅值向量、有功注入功率向量和無(wú)功注入功率向量；

第三步，設(shè)線路k的首末兩端節(jié)點(diǎn)i和j的電壓相角和幅值分別為θ_i、θ_j、V_i和V_j，計(jì)算線路k電流幅值平方|I_k|²關(guān)于θ_i、θ_j、V_i和V_j的Jacobi矩陣J_I和表示θ_i、θ_j、V_i和V_j與P和Q之間關(guān)系的靈敏度矩陣S'；

第四步，計(jì)算常數(shù)項(xiàng)C=J_IS'[(P^cr)^T?(Q^cr)^T]^T，線路k的THSR邊界可表示為J_IS'[P^T?Q^T]^T/C＝1，進(jìn)一步可化簡(jiǎn)為如的形式，其中系數(shù)a_i和b_i由J_IS'∈R^1×(2n-ng)給出。