[發(fā)明專利]一種含直流的電網(wǎng)發(fā)電機調(diào)差系數(shù)整定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810271924.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108321807A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 蘇杭麗
• 申請（專利權）人: 南京財經(jīng)大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/12;H02J5/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種含直流的電網(wǎng)發(fā)電機調(diào)差系數(shù)整定方法，包括以下步驟：

步驟1、構建調(diào)差系數(shù)整定過程中的目標函數(shù)，即區(qū)域電網(wǎng)中多時段下中樞節(jié)點電壓標準差指標最小；

步驟2、列出調(diào)差系數(shù)整定過程中的約束條件，包含潮流約束、控制變量約束和安全約束，所述潮流約束包含發(fā)電機節(jié)點約束、交流PQ節(jié)點約束和直流PQ節(jié)點約束；

步驟3、對目標函數(shù)進行求解，找到一組在滿足約束條件下使目標函數(shù)取得最小值的一組調(diào)差系數(shù)，該組調(diào)差系數(shù)即為發(fā)電機調(diào)差系數(shù)整定值。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種含直流的電網(wǎng)發(fā)電機調(diào)差系數(shù)整定方法，其特征在于，步驟1具體為：

區(qū)域電網(wǎng)中變電所母線是無功電壓控制的中樞節(jié)點，發(fā)電機調(diào)差系數(shù)整定目標是提高中樞節(jié)點的電壓質(zhì)量，以多時段下中樞節(jié)點電壓標準差指標最小為目標函數(shù)：

式中，i＝1,2,…,k，k為區(qū)域電網(wǎng)中樞節(jié)點個數(shù)；j＝1,2,…,N，N為運行時段數(shù)；為第i個中樞節(jié)點在第j個運行點的電壓；為第i個中樞節(jié)點在N個運行點下的電壓平均值。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種含直流的電網(wǎng)發(fā)電機調(diào)差系數(shù)整定方法，其特征在于，步驟2具體為：

所述潮流約束包括發(fā)電機節(jié)點約束、交流PQ節(jié)點約束和直流PQ節(jié)點約束；

設系統(tǒng)中共包含n個節(jié)點，編號1，…，m為PQ節(jié)點，編號m+1，…，n-1為發(fā)電機節(jié)點，編號n為平衡節(jié)點；

對于PQ節(jié)點，若為純交流節(jié)點，則功率修正方程為：

式中，ΔP_i、ΔQ_i分別為節(jié)點i的有功功率和無功功率修正量，P_is、Q_is分別為節(jié)點i注入的有功功率和無功功率；U_i、θ_i分別為節(jié)點i的電壓幅值和相角，U_j、θ_j分別為節(jié)點j的電壓幅值和相角，θ_ij＝θ_i-θ_j；G_ij、B_ij為節(jié)點導納矩陣元素Y_ij的實部和虛部；

對于PQ節(jié)點，若為直流節(jié)點，則功率修正方程為：

式中，V_di、I_di分別為直流節(jié)點i的電壓和注入電流，為節(jié)點i的功率因數(shù)角；

對于發(fā)電機節(jié)點，修正方程為：

式中，β_is為發(fā)電機節(jié)點i的調(diào)差系數(shù)，Δβ_i為發(fā)電機節(jié)點i的調(diào)差系數(shù)修正量；U_iref為發(fā)電機節(jié)點i的電壓參考值，Q_iref為發(fā)電機節(jié)點i的無功功率參考值；

上述修正方程的極坐標形式可表示為：

基于上述修正方程，對含發(fā)電機節(jié)點、交流PQ節(jié)點和直流PQ節(jié)點的網(wǎng)絡進行潮流計算，計算過程如下：

1)形成節(jié)點導納矩陣Y；

2)設置各節(jié)點電壓初值

3)將節(jié)點電壓初值帶入修正方程，求解不平衡量

4)利用節(jié)點電壓初值求解雅克比矩陣中各元素；

5)解修正方程，得到各節(jié)點電壓修正量

6)計算各節(jié)點電壓新值：

7)將各節(jié)點電壓的新值自第三步開始進入下一次迭代，直到ΔP、ΔQ、Δβ滿足精度要求，停止迭代；

所述控制變量約束為：控制變量為區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機調(diào)差系數(shù)β，需滿足：

β_min≤β≤β_max (6)

式中，β_max、β_min分別為調(diào)差系數(shù)上限值和調(diào)差系數(shù)下限值；

所述安全約束為：區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點電壓安全約束：

U_min≤U_i≤U_max (7)

式中，U_max、U_min分別為節(jié)點電壓上限值和節(jié)點電壓下限值；

區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)各發(fā)電機節(jié)點無功功率約束：Q_Gmin≤Q_G≤Q_Gmax (8)

式中，Q_G為發(fā)電機無功出力，Q_Gmin、Q_Gmax分別為發(fā)電機無功出力下限和發(fā)電機無功出力上限值。