[發明專利]一種互聯電網中外部網絡的靜態等值方法

無效

• 申請號: 201310400570.5
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103441497A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 余娟;張勉;高思航;顏偉;趙霞;廖龍飛;朱柳
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所 50213
• 代理人: 袁慶民

1.一種互聯電網中外部網絡的靜態等值方法，該方法有如下步驟：

（1）獲取外部網絡靜態等值前的互聯電網基本信息，這些基本信息是：互聯電網內全部線路的阻抗參數與對地電納參數，變壓器的阻抗參數、對地導納參數及變比參數，全部節點的對地導納參數；內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓；內部網絡和邊界上的非發電機節點注入電流；內部網絡內的發電機節點電壓、外部網絡內的發電機節點電壓；根據已獲得的互聯電網內全部線路的阻抗參數與對地電納參數，變壓器的阻抗參數、對地導納參數及變比參數，全部節點的對地導納參數，推導出內部網絡和邊界上的非發電機節點間的導納矩陣，內部網絡和邊界上的非發電機節點與發電機節點間的導納矩陣；同時結合已獲得的內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓、非發電機節點注入電流，以及內部網絡內的發電機節點電壓，建立外部網絡靜態等值前的兩個靈敏度關系式，它們是：①內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓與內部網絡內的發電機節點電壓之間的靈敏度關系式：－Y_LL^－1Y_LG、②內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓與內部網絡和邊界上的非發電機節點注入電流之間的靈敏度關系式：Y_LL^－1；

在上述兩個靈敏度關系式中，Y_LL是內部網絡和邊界上的非發電機節點間的導納矩陣、Y_LG是內部網絡和邊界上的非發電機節點與發電機節點間的導納矩陣；這兩個導納矩陣與所述內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓、內部網絡和邊界上的非發電機節點注入電流以及內部網絡內的發電機節點電壓的關系如下：

U_L＝－Y_LL^－1Y_LGE_G＋Y_LL^－1I_L?；

上式中，U_L為內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓，E_G為內部網絡內的發電機節點電壓，I_L為內部網絡和邊界上的非發電機節點注入電流；

（2）建立外部網絡的靜態等值模型，在該靜態等值模型的外部網絡內設有虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）和與其對應的虛擬發電機Ⅰ（G₁），虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）與其對應的虛擬發電機Ⅱ（G₂），；在該靜態等值模型的邊界上有非發電機節點Ⅰ（B_i）和非發電機節點Ⅱ（B_j），在該靜態等值模型中有連接這些節點的四類等值支路；這四類等值支路分別是，邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和非發電機節點Ⅱ（B_j）之間的等值支路（Y_eqBij），邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）之間的等值支路（Y_eqBi），邊界上的非發電機節點Ⅱ（B_j）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）之間的等值支路（Y_eqBj），以及虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）之間的等值支路（Y_eqGij）；建立外部網絡靜態等值所需的兩個靈敏度關系式，它們仍然是：①內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓與內部網絡內的發電機節點電壓之間的靈敏度關系式、②內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓與內部網絡和邊界上的非發電機節點注入電流之間的靈敏度關系式；但在本步驟的靈敏度關系式①中的所述發電機節點內，包括有在該靜態等值模型的外部網絡內所設的虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj），在本步驟的靈敏度關系式①、②中的所述非發電機節點內，包括有在該靜態等值模型的邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和非發電機節點Ⅱ（B_j）；

（3）令步驟（2）中的兩個靈敏度關系式分別與步驟（1）中的兩個靈敏度關系式對應相等，推導出邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和非發電機節點Ⅱ（B_j）之間的等值支路（Y_eqBij）所對應的導納參數；根據步驟（2）中的兩個靈敏度關系式與步驟（1）中兩個靈敏度關系式對應相等，并結合常規Ward等值法，推導出邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）之間的等值支路（Y_eqBi）所對應的導納參數，邊界上非發電機節點Ⅱ（B_j）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）之間的等值支路（Y_eqBj）所對應的導納參數，以及虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）之間的等值支路（Y_eqGij）所對應的導納參數；根據邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和非發電機節點Ⅱ（B_j）與外部網絡內的虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）之間的等值支路（Y_eqBi、Y_eqBj）所對應的導納參數，以及等值前后潮流狀態的一致性和外部網絡內的發電機節點電壓，推導出外部網絡靜態等值后的虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）和虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）所分別對應的外部網絡虛擬發電機Ⅰ（G₁）的電壓和虛擬發電機Ⅱ（G₂）的電壓；根據等值前后潮流狀態的一致性以及內部網絡和邊界上的非發電機節點注入電流，推導出邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）所對應的等值注入電流和非發電機節點Ⅱ（B_j）所對應的等值注入電流；所述等值前后互聯電網潮流狀態的一致性是指，在內部網絡內和邊界上，等值前后內部網絡和邊界上的非發電機節點電壓保持不變；

其特征在于：

在步驟（2）所述的靜態等值模型的邊界上，還增設了兩類對地等值支路；這兩類對地等值支路分別是：邊界上的所述非發電機節點Ⅰ（B_i）的對地等值支路（Y_eqB0i）、邊界上的所述非發電機節點Ⅱ（B_j）的對地等值支路（Y_eqB0j）；

根據步驟（3）中所得的邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和非發電機節點Ⅱ（B_j）之間的等值支路（Y_eqBij）所對應的導納參數，邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）和外部網絡內的虛擬發電機節點Ⅰ（G_eqBi）之間的等值支路（Y_eqBi）所對應的導納參數、以及邊界上的非發電機節點Ⅱ（B_j）和外部網絡內的虛擬發電機節點Ⅱ（G_eqBj）之間的等值支路（Y_eqBj）所對應的導納參數，并結合外部網絡靜態等值前后邊界上的非發電機節點與內部網絡相連節點之間支路所對應的導納參數保持不變，進而求得外部網絡靜態等值后邊界上的非發電機節點Ⅰ（B_i）的對地等值支路（Y_eqB0i）所對應的導納參數、外部網絡靜態等值后邊界上的非發電機節點Ⅱ（B_j）的對地等值支路（Y_eqB0j）所對應的導納參數。