[發明專利]一種電力系統的全分布式的分區潮流計算方法

有效

• 申請號: 201710649942.6
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107294104B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 吳文傳;馬建偉;張伯明;孫宏斌;田莊;孫芊;柴旭崢;樊越甫;趙健;郭慶來;王彬
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;清華大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 廖元秋

本發明涉及一種電力系統的全分布式的分區潮流計算方法，屬于電力系統運行和控制技術領域.該方法包括：建立電力系統分區潮流方程；通過外環牛頓?拉夫遜法迭代求解電力系統分區潮流計算節點電壓狀態變量；在外環每次迭代中通過內環全分布式迭代求解電力系統分區潮流計算修正值。本發明方法在互聯電力系統的分區潮流計算中引入外環的牛頓?拉夫遜迭代計算和內環的全分布式迭代計算，將分區潮流計算問題轉化為兩層迭代問題，可以實現分區潮流計算問題的精確高效求解，以保證電力系統的運行更穩定，控制更安全可靠。

技術領域

本發明屬于電力系統運行和控制技術領域，具體涉及一種電力系統的全分布式的分區潮流計算方法，在互聯電力系統的分區潮流計算中引入外環的牛頓-拉夫遜迭代計算和內環的全分布式迭代計算，將分區潮流計算問題轉化為兩層迭代問題求解。

背景技術

分區潮流計算是解決多區域互聯電網一體化潮流問題的有效方法。互聯電網分區潮流計算可以保持各區域電網的數據資源的相互獨立性，以盡可能少的區域電網數據交換來實現各區域電網潮流的準確計算。在分區潮流計算問題中，通常需要各區域電網共同的上級調度部門的協調，構建分解協調的計算框架，對于不存在協調層的分區潮流計算問題，則無法采用分解協調的計算方法。現有的基于異步迭代的多區域互聯系統動態潮流分解協調計算方法，主要步驟是構建邊界節點的等值功率注入方程，將互聯電網分解為相互獨立的子系統，同時通過協調層的協調計算來修正各子系統的外邊界節點等值注入功率，實現全網的一體化潮流計算，該方法需要協調層對各分區的潮流計算結果進行協調計算，在互聯電網上級調度部門缺失的情況下，無法進行潮流計算。

全分布式計算方法指網絡中的每個區域都有獨立的計算程序，各個區域只需要與相鄰的區域進行數據交換，不需要協調層對各區域的計算結果進行協調，即可實現全網一致的計算結果。截至目前，尚缺乏一種能實現互聯電力系統分區潮流計算的全分布式方法。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種電力系統的全分布式的分區潮流計算方法。本發明在互聯電力系統的分區潮流計算中引入外環的牛頓-拉夫遜迭代計算和內環的全分布式迭代計算，將分區潮流計算問題轉化為兩層迭代問題，以盡可能少的區域電網數據交換實現分區潮流計算問題，且具有求解速度快，結果精度高的特點；保證電力系統的運行更穩定，控制更安全可靠。

本發明提出的一種電力系統的全分布式的分區潮流計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)建立電力系統分區潮流方程：

電力系統中節點i的電壓用直角坐標表示為：

V_i＝e_i+jf_i

其中e_i表示電力系統中節點i的電壓的實部，f_i表示電力系統中節點i的電壓的虛部；設電力系統所有分區共有n個節點，不包括平衡節點，其中有r個節點是PV節點，n-r個節點是PQ節點；采用直角坐標系潮流方程，待求的狀態變量x為2n維向量，表示為：

x＝[e₁ e₂ … e₂ f₁ f₂ … f_n]^T

其中e₁、e₂至e_n分別表示電力系統中節點1、節點2至節點n的電壓的實部，f₁、f₂至f_n分別表示電力系統中節點1、節點2至節點n的電壓的虛部；

電力系統的節點功率方程表示為：