[發(fā)明專利]一種基于負荷阻抗的電網等值方法

有效

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• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104167733A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳金富;蘇寅生;李智歡;韓云飛;李鵬;黃河;文汀;劉春曉
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;華中科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F19/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統分析計算領域，更具體地，涉及一種基于負荷阻抗的電網等值方法。

背景技術

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大、結構日益復雜，負荷水平不斷增加，運行方式愈加復雜多變，這些都導致作為電網基本計算工作的潮流計算經常出現不收斂的情況，給電網的規(guī)劃和運行造成不便。

引起這種潮流計算不收斂的原因通常有兩種可能：一種是復雜電網中部分計算數據給定錯誤，引起潮流無解，在計算中表現為計算不收斂；另一種是因為電網規(guī)模擴大后，常用的牛頓-拉夫遜法(王錫凡等，現代電力系統分析.北京:科學出版社，2003年.pp.61-79)潮流計算由于初值原因無法保證收斂。這兩種原因均可以通過將大電網分解為多個子電網分別求解的方法來解決。這其中由于要考慮不同子電網之間的相互影響，就需要解決在電網潮流未知的情況下，對各部分子電網進行近似等值的問題。

目前已有的網絡靜態(tài)等值方法，如Ward等值、REI等值，都需要在已知潮流結果下構建等值模型。在電網潮流計算不收斂的情況下，將無法采用這些靜態(tài)等值方法對網絡進行等值化簡。

發(fā)明內容

針對現有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種不依賴于電網準確潮流解的靜態(tài)等值方法。

本發(fā)明提供的基于負荷阻抗的電網等值方法，包括下述步驟：

(1)將當前電網分成若干個子電網，若干個子電網中包括內部網絡和外部網絡，所述內部網絡是指不需要進行等值的子電網，外部網絡是指需要進行等值的子電網；

(2)獲得所述外部網絡中PV節(jié)點和PQ節(jié)點的節(jié)點注入功率S~i=Pi+jQi;]]>

其中P_i為所述外部網絡中節(jié)點i的有功功率，對于PV節(jié)點和PQ節(jié)點，節(jié)點有功功率均為給定值；Q_i為所述外部網絡中節(jié)點i的無功功率，對于PV節(jié)點，節(jié)點無功功率為節(jié)點i功率因數的估算值；對于PQ節(jié)點，節(jié)點無功功率Q_i為給定值；j為虛數單位；

(3)根據所述節(jié)點注入功率獲得所述外部網絡中節(jié)點注入功率的等值阻抗并將所述等值阻抗接入各自對應的節(jié)點i上；

其中，外部網絡中所有節(jié)點電壓幅值U_i的標幺值均為1；

(4)獲得接入等值阻抗后的電網的節(jié)點導納矩陣，并通過高斯消元法消去所述外部網絡中除了邊界節(jié)點以外的節(jié)點后，再次獲得新的節(jié)點導納矩陣；所述邊界節(jié)點是指所述外部網絡中與所述內部網絡節(jié)點直接相連接的節(jié)點；

(5)根據所述新的節(jié)點導納矩陣獲得僅包含內部網絡及外部網絡中邊界節(jié)點的等值網絡。

本發(fā)明提供的等值方法不依賴于電網的準確潮流結果，可以在電網潮流計算不收斂的情況下實現子電網的近似等值；另外本發(fā)明建立的等值模型用于電網的潮流計算時，能滿足未等值電網的潮流計算的精度要求。

附圖說明

圖1為IEEE-13節(jié)點系統；

圖2為經本發(fā)明實施例提供的方法等值后的系統。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種不依賴于電網準確潮流解的近似等值方法；通過所提出的等值方法可以實現對子電網的近似等值，達到降低電網規(guī)模的目的，進而應用于相關分析計算。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

a)將當前電網分成若干個子電網，將當前需要計算分析的子電網不進行等值稱為內部網絡，其他需要等值的子電網稱為外部網絡；

其中，電網分割的方法取決于分析計算的需要，可以按電壓等級、按地理分區(qū)等將當前電網分成若干個子電網；

b)獲得所述外部網絡中PV節(jié)點和PQ節(jié)點的節(jié)點注入功率