[發明專利]基于低非線性度網絡模型的用于潮流計算的初值估計方法

有效

• 申請號: 201810921611.8
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108899909B9
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 楊知方;鐘海旺;夏清;陸春凌;賴曉文;汪洋
• 申請（專利權）人: 清華大學;國網北京市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于低非線性度網絡模型的用于潮流計算的初值估計方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)用表示輸電網中的所有節點，節點共分三類：Vθ節點、PV節點和PQ節點；

在低非線性度網絡模型中，輸電網全部節點注入的向量形式表示為：

P＝G_P·Vs-B_P·θ

Q＝-B_Q·Vs-G_Q·θ

其中，P為輸電網中全部節點的有功功率注入組成的向量，Q為輸電網中全部節點的無功功率注入組成的向量，Vs為輸電網中全部節點的電壓幅值平方組成的向量，θ為輸電網中全部節點的電壓相角組成的向量，G_P為有功功率注入向量P關于Vs的系數矩陣，B_P為P關于θ的系數矩陣，G_P和B_P均為常數矩陣，B_Q為無功功率注入向量Q關于Vs的系數矩陣，G_Q為Q關于θ的系數矩陣，B_Q和G_Q均為常數矩陣；

(2)利用下式計算得到上述步驟(1)的常數矩陣G_P，B_P，B_Q和G_Q：

B_P＝-diag(B*e)+B

G_Q＝-diag(G*e)+G (6)

其中，G為輸電網節點導納矩陣的實部，B為輸電網節點導納矩陣的虛部，e為全部元素為1的列向量，diag(a)表示以向量a為對角線的對角矩陣；

(3)分別對G_P，B_P，B_Q和G_Q的行和列進行重排，得到用于初值估計的線性方程組的系數矩陣和常數項：

系數矩陣為：

其中，上標表示對向量P關于Vs的系數矩陣G_p取PV 和PQ節點對應的行，取PQ節點對應的列，表示對向量P關于θ的系數矩陣B_P取PV和PQ節點對應的行，取PV和PQ節點對應的列，表示對向量Q關于Vs的系數矩陣B_Q取PQ節點對應的行，取PQ節點對應的列，表示對向量Q關于θ的系數矩陣GQ取PQ節點對應的行，取PV和PQ節點對應的列；

常數項計算公式如下：

其中，

上式中，Cg為與輸電網相對應的發電機組位置矩陣，P_g為所有發電機組的有功出力向量，O為所有元素都為0的列向量，P_d表示輸電網中的所有節點組成的有功負荷向量，Q_d表示輸電網中的所有節點組成的無功負荷向量，表示對有功負荷向量P_d取PV和PQ節點對應的行，表示對無功負荷向量Q_d取PQ節點對應的行，表示對C_g和P_g乘積得到的向量即輸電網的有功注入，取PV和PQ節點對應的行；

上式中，上標表示對向量P關于Vs的系數矩陣G_p取PV和PQ節點對應的行，取Vθ和PV節點對應的列，表示對向量Q關于Vs的系數矩陣B_Q取PQ節點對應的行，取Vθ和PV節點對應的列，表示對向量P關于θ的系數矩陣B_P取PV和PQ節點對應的行，取Vθ節點對應的列，表示對向量Q關于θ的系數矩陣G_Q取PQ節點對應的行，取Vθ節點對應的列；

由于M₁，M₂和M₃均為常數向量或矩陣，而Vθ節點和PV節點的電壓幅值以及Vθ節點的電壓相角已知，即和為已知量，得到用于初值估計的線性方程組：

M·X＝M₀，

其中，即X向量由兩部分組成：PQ節點的電壓幅值平方，以及PV和PQ節點的電壓相角；

(4)求解上述步驟(3)的用于初值估計的線性方程組，得到PQ節點的電壓幅值，以及PV和PQ節點的電壓相角，實現用于潮流計算的初值估計。