[發(fā)明專利]一種基于WARD等值的交直流系統(tǒng)等值方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711009021.X
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107681682B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭賢珊;賴清平;馬為民;薛英林;吳方劼;石巖;楊一鳴;張濤;胡志堅(jiān);羅福玲;付穎;杜曉磊;郝致遠(yuǎn);李達(dá);季一鳴;程煒;趙崢;常云輝;勇智;韓旭杉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;武漢大學(xué);國網(wǎng)甘肅省電力公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發(fā)明涉及一種基于WARD等值的交直流系統(tǒng)等值方法，其步驟：建立各基本元件模型，獲取全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并確定數(shù)據(jù)格式；對全網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，獲取全網(wǎng)潮流解；將節(jié)點(diǎn)劃分為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)集合、邊界節(jié)點(diǎn)集合和外部節(jié)點(diǎn)集合，每個(gè)集合內(nèi)元素按照節(jié)點(diǎn)編號從小到大排列；形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，根據(jù)劃分的節(jié)點(diǎn)集合，形成等值計(jì)算的用的分塊節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；計(jì)算等值矩陣和邊界等值電容和邊界等效注入功率；形成新的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)體，并保存等值后系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，定義為Rempc；對等值后系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算，對比等值前后保留支路和節(jié)點(diǎn)的潮流結(jié)果，有選擇地將潮流結(jié)果輸出。本發(fā)明能有效保證等值前后保留系統(tǒng)的潮流誤差很小，可以擴(kuò)展應(yīng)用到特高壓直流分層系統(tǒng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)特高壓交直流等值計(jì)算領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種基于WARD等值的交直流系統(tǒng)等值方法。

背景技術(shù)

隨著特高壓直流工程的建設(shè)，直流輸送容量的不斷增加，直流落點(diǎn)越來越集中，現(xiàn)有的直流單層接入方式將不利于受端系統(tǒng)的潮流疏散，系統(tǒng)受端的接納能力、電壓支撐等方面將會產(chǎn)生一系列問題。由于特高壓直流分層接入方式下，直流系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，交直流系統(tǒng)間、兩層受端間的交互影響也成為需要關(guān)注的研究問題。為了準(zhǔn)確模擬含有分層接入的交直流大電網(wǎng)在不對稱故障期間的暫態(tài)特性、或者進(jìn)行分層接入直流工程的交流濾波器設(shè)計(jì)，一般需要對超大規(guī)模電網(wǎng)進(jìn)行簡化等值，以提供計(jì)算速度和仿真效率。所以交流分層接入特高壓直流在給我們帶來諸多益處的同時(shí)，不可避免地也帶了新的問題和挑戰(zhàn)。發(fā)揮特高壓直流分層接入交流系統(tǒng)的輸電優(yōu)勢，解決這一電壓等級下面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題。這對進(jìn)一步提高輸電能力，實(shí)現(xiàn)大功率遠(yuǎn)距離輸電、遠(yuǎn)距離電力系統(tǒng)互聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于WARD等值的交直流系統(tǒng)等值方法，其能為特高壓交直流輸電工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于WARD等值的交直流系統(tǒng)等值方法，其特征在于包括以下步驟：1)建立WARD等值模型中各基本元件模型，從各基本元件模型中獲取全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并確定數(shù)據(jù)格式是Matpower標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式還是BPA數(shù)據(jù)格式，如果為BPA數(shù)據(jù)格式，則將其轉(zhuǎn)換成Matpower標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行計(jì)算；2)對全網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，獲取全網(wǎng)潮流解，將潮流結(jié)果定義在名為result的一個(gè)結(jié)構(gòu)體中，格式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體類似；3)將節(jié)點(diǎn)劃分為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)集合I、邊界節(jié)點(diǎn)集合B和外部節(jié)點(diǎn)集合E，每個(gè)集合內(nèi)元素按照節(jié)點(diǎn)編號從小到大排列；4)調(diào)用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納子函數(shù)makeYbus形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，根據(jù)劃分的節(jié)點(diǎn)集合，形成等值計(jì)算的用的分塊節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；5)計(jì)算矩陣Y^EQ和邊界等值電容C得到等值后的邊界等效支路參數(shù)，由此計(jì)算邊界等效注入功率S^EQ＝P_i^EQ+jQ_i^EQ；6)形成新的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)體，并保存等值后系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，定義為Rempc，將步驟5)添加至新結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)體中；7)對等值后系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算，對比等值前后保留支路和節(jié)點(diǎn)的潮流結(jié)果，有選擇地將潮流結(jié)果輸出。

進(jìn)一步，所述步驟1)中，基本元件模型包括線路模型、發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型、并聯(lián)元件模型、非對稱線路模型、變壓器支路和邊界電容。

進(jìn)一步，所述步驟2)中，對全網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算包括節(jié)點(diǎn)功率方程、換流器基本方程、直流網(wǎng)絡(luò)方程以及控制方程。

進(jìn)一步，所述節(jié)點(diǎn)功率方程：