[發明專利]一種基于近似折返矩陣的多支路斷開潮流轉移識別方法

在審

• 申請號: 201710544778.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN109217317A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 凌霞;任建文
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于近似折返矩陣的多支路斷開潮流轉移識別方法，該方法包括以下步驟：I、由潮流折返過程推導的雙支路開斷潮流轉移增量的計算公式變形，得到近似折返矩陣的形式；II、給出多支路斷開時近似折返矩陣的具體形式后計算潮流轉移增量；III、引入由潮流轉移估計量與最小斷線潮流計算而得的潮流遷移因子做為輸電斷面的識別依據；IV、引入輔助判據來改進廣度優先搜索算法的搜索限值，搜索所有開斷線路首末端節點，直至不滿足主輔判據時，搜索結束，得到輸電斷面的具體集合；該方法在潮流轉移增量估算中無需進行復雜分析與高階矩陣運算，且能減少對系統線路的不必要擴展，提高搜索效率，對提高潮流轉移識別效率具有重要意義。

技術領域

本發明涉及電網功率轉移分析領域，具體地說，是一種在多支路斷開情況下基于近似折返矩陣進行潮流轉移識別的方法。

背景技術

電網中發生線路斷開時，斷開線路潮流轉移引發正常線路過載是造成連鎖故障的主要原因。大停電事故通常是從小故障引起支路切除開始的，此時開斷潮流不斷在系統中擴散，使眾多支路潮流越限，導致線路保護動作切除過載支路，最終造成電網崩潰。因此在線路斷開后保護動作前快速識別受潮流轉移影響功率增加較大線路構成的輸電斷面，并實施有效控制策略消除線路過載，對防止大停電事故發生具有重要意義。

電力系統中發生單支路開斷時，通常利用節點阻抗矩陣元素根據直流潮流公式計算斷開支路對正常支路的開斷分布因子，從而得到正常支路的潮流轉移增量，再通過搜索算法與潮流轉移危險線路判據識別輸電斷面。多支路開斷潮流轉移計算相比單支路而言較復雜，若通過節點阻抗矩陣計算耗時較長，為保證電力系統的安全穩定運行，在此背景下，提出一種利用近似折返矩陣進行潮流轉移分析的方法顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有多支路斷開潮流轉移識別方法的不足，提出一種基于近似折返矩陣的識別方法，以保證在多支路斷線時，快速進行潮流轉移分析。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于近似折返矩陣的多支路斷開潮流轉移識別方法，所述方法首先根據潮流折返推導的兩支路開斷分布因子公式變形結果，給出近似折返矩陣的構成形式并推廣到多支路開斷潮流轉移量估算。給出潮流遷移因子的定義并將其引入到改進搜索限值的廣度優先搜索算法中，提高潮流轉移的識別效率。

一種基于近似折返矩陣的多支路斷開潮流轉移識別方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：由潮流折返過程推導的雙支路開斷潮流轉移增量的計算公式變形，得到潮流轉移增量由單支路開斷分布因子向量，斷線支路初始功率列向量，近似折返矩陣相乘的關系式；

步驟2：將近似折返矩陣推廣至多支路斷開時的潮流轉移增量計算，給出多支路斷開時近似折返矩陣的具體形式后計算潮流轉移增量；

步驟3：引入由潮流轉移估計量與最小斷線潮流計算而得的潮流遷移因子做為輸電斷面的識別依據；

步驟4：引入累加電抗值與潮流遷移因子構成的輔助判據來改進廣度優先搜索算法的搜索限值，搜索所有開斷線路首末端節點，直至不滿足搜索的主輔判據時，搜索結束，得到輸電斷面的具體集合。

作為進一步描述，步驟1中提到的兩支路a，b斷開時采用潮流折返過程推導的正常支路k的潮流轉移增量的計算公式ΔP_k為：

式中：D_a-b，D_b-a等為各支路單獨斷開時的開斷分布因子值。這些值由網絡的節點阻抗矩陣元素計算可得。D′_k-a與D′_k-b為多支路開斷時的等效支路開斷分布因子，同時上式也可變形為

將上式中間部分用近似折返矩陣D代替后，上式變為