[發明專利]一種基于局部幾何參數化的連續潮流計算方法

有效

• 申請號: 201310046963.0
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103116704A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 吳文傳;張伯明;孫宏斌;郭慶來;巨云濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種基于局部幾何參數化的連續潮流方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）記電網中已知注入有功功率和電壓的節點為PV節點，已知注入有功功率和無功功率的節點為PQ節點，已知電壓幅值和相角的節點為平衡節點；

2）將電網負荷參數化，定義潮流方程：

a）PQ節點的潮流方程如式(1)所示：

Pi=Vi2Gii+Σj∈ij≠iViVj(Gijcosθij+Bijsinθij)Qi=-Vi2Bii+Σj∈ij≠iViVj(Gijsinθij-Bijcosθij)---(1)]]>

b）PV節點的潮流方程如式(2)所示：

Pi=Vi2Gii+Σj∈ij≠iViVj(Gijcosθij+Bijsinθij)Vi=Vi---(2)]]>

c）平衡節點的狀態變量V_i、θ_i為已知量，無需潮流方程；式(1)、(2)和平衡節點狀態變量V_i、θ_i組成潮流方程組，其中，i是節點標號，Pi=PGi0+PLi0+λ(PGiS+γiPLiS)]]>是節點注入有功功率，是節點注入無功功率。表示發電機初始有功功率向量，分別表示節點i上的負荷初始有功功率和無功功率，分別表示節點i上的發電機和負荷的功率增長方向，γ_i是節點i上的發電機網損分配因子，λ∈R是負荷增長因子。

上述式(1)、(2)組成潮流方程組，定義為：

f(x,λ)=0???(3)

其中，x是系統節點電壓的幅值和相角；

3）設初始潮流解為(V⁰,λ⁰)，其中λ⁰=0；選擇電網中的電壓下降最快的節點作為局部幾何參數化節點，設局部幾何參數化節點標號為l，定義參數化變量t_β=tanβ，如圖1所示，β定義如下：

tβk=tanβk=λk-λ0Vlk-Vl0=λkVlk-Vl0---(4)]]>

其中，λ^k為第k次潮流解的負荷增長因子，是電壓變化最快的節點l的電壓幅值；β角的幾何意義為：與起始點連接線與縱軸的夾角；

4）設第k次迭代中的參數化變量為設t_β增大步長為：N取20-200；預估下一步的參數化變量

tβk=tβk-1+Δtβ---(5)]]>

5）在潮流方程組(3)的基礎上增加一個等式約束方程h(V_l,λ)=0，形成如下的擴展潮流方程：

f(x,λ)=0h(Vl,λ)=tβk(Vl-V0)-λ=0---(6)]]>

由此，采用牛頓法求解擴展潮流方程(6)，求解過程中使用的修正迭代方程為：

fx′fλ′tβkelT-1ΔxΔλ=-f(x,λ)h(x,λ)---(7)]]>

其中，為第l個元素為+1，其余元素為0的列向量；

利用式(7)進行第k次迭代得到第k次的x和λ的解，從而計算出第k次的電力系統負荷總加P；

6）如果λ<=0，將各次的系統負荷總加P繪制成完整的PV曲線作為電力系統的連續潮流計算結果，停止計算，否則k=k+1，回到步驟（4）。