[發明專利]一種基于線路電壓穩定指標的連續潮流計算方法

有效

• 申請號: 201310316714.9
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103413031A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 何禹清;毛麗林;徐超;雷川麗
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;湖南省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種基于線路電壓穩定指標的連續潮流計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)讀取潮流計算基礎數據并形成系統網絡阻抗矩陣，設定初始狀態k＝1，初始計算階段標志S₁＝1，初始步長σ₁＝1，損耗因子u₁＝1，負荷增長因子λ₁＝1；

2)執行潮流計算，求出各負荷節點的電壓幅值、相角和各線路的功率；

3)計算當前狀態下的線路電壓穩定指標

Lkmax=max(Lk,l)=max(4(gl2+(bl+bl,is+bl,js)2)(Pl2+Ql2)2-2[glPl+(bl+bl,is+bl,js)Ql)]-Vl,i2yl)2),(l=1,···n)]]>????公式1；

其中L_k，l為線路l在狀態k下的線路電壓穩定指標，n為線路總條數，i、j分別為線路l的首端、末端節點，g_l、b_l、y_l分別為線路l的電導、電納、導納，分別為線路l的i、j側安裝的無功補償設備對應的電納值，P_l、Q_l分別為線路l的有功功率和無功功率，V_l，i為線路l首端節點i的電壓幅值；

4)將線路電壓穩定特征指標對應的線路l的無功損耗方程作為參數化方程的表達式，構建擴展連續潮流方程為：

G(θk,Vk,λk)=0W(θk,Vk,λk,uk)=ukQk,l-F(θk,Vk,λk)=0]]>????公式2；

其中θ_k、V_k為狀態k下系統各節點的相角和電壓幅值構成的向量，λ_k為狀態k時的負荷增長因子，u_k為狀態k時的損耗因子，Q_k，l為線路l在狀態k時的無功損耗，函數G為常規有功潮流方程和無功潮流方程組成的潮流方程，函數F為線路l的無功損耗方程表達式，函數W為以無功損耗方程為依據的參數化方程表達式；

5)用牛頓-拉夫遜法求解擴展連續潮流方程確定預測方向向量t_k為：

tk=Jk-1θkVkλk00ΔukQk,l]]>????公式3；

其中J_k為狀態k下的潮流方程的雅可比矩陣，為J_k的逆矩陣；Δu_k為狀態k下線路l的損耗因子變化量，有：

Δuk=Qk,l∂F(θk,Vk,λk)∂λk]]>????公式4；

6)判斷連續潮流計算階段，并更新計算階段標志S_k+1；

7)利用預測方向t_k，計算步長σ_k+1為：

σk+1=σk||tk||2]]>????公式5；

其中||t_k||₂為預測方向t_k的歐幾里得范數；

8)確定下一個解的預測值為：

θeVeλe=θkVkλk+σk+1tk]]>????公式6；

u_e＝u_k+Δu_k????公式7；

9)將公式6中的預測值θ_e、V_e、λ_e和u_e分別替代公式2中的θ_k、V_k、λ_k和u_k，形成新的擴展連續潮流方程，采用常規連續潮流校正法對更新后的擴展連續潮流方程進行求解；

如果擴展連續潮流方程有解，設置k＝k+1，并返回步驟3)；

否則，若計算階段標志S_k+1＝1，則更新步長并返回步驟8)；若計算階段標志S_k+1＝0，不更新步長，直接輸出λ_k和PV曲線，計算結束。

2.根據權利要求1所述的一種基于線路電壓穩定指標的連續潮流計算方法，其特征在于，步驟6)中利用前后兩次的預測方向夾角的余弦值對連續潮流的計算階段進行判斷，若S_k+1＝1，表面當前計算點處于平穩階段、遠未到達系統拐點；若S_k+1＝0，表明當前計算點已臨近系統拐點，判據式公式8所示：

????公式8。