[發明專利]計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法及系統有效
| 申請號： | 201811001326.0 | 申請日： | 2018-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN109193662B | 公開（公告）日： | 2020-10-09 |
| 發明（設計）人： | 王一鳴;董曉明;丁媛媛;王超超;張睿祺 | 申請（專利權）人： | 山東大學 |
| 主分類號： | H02J3/06 | 分類號： | H02J3/06;H02J3/50 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 李琳 |
| 地址： | 250061 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 不平衡 功率 分攤 危險 負荷 計算方法 系統 | ||
1.一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：包括以下步驟：
根據PQ節點的VQ敏感度來識別極限誘導分岔點；
通過校正器產生預測點，求解補償控制系數，以滿足遇到節點類型轉化時減小連續潮流的計算步長，校正迭代與預測過程中的步長控制系數的值高度相關，預測過程，使步長控制系數以校正迭代系數為中心自動調整；
基于PSO的優化方法搜索不同目標的不平衡功率分配系數的最優集合，以搜索對應于不同目標的最優解，求取最危險負荷裕度；
所述PQ節點的VQ敏感度通過連續設置節點的個數重復計算得到，當靈敏度為負值時，系統處于穩定狀態；
所述基于PSO的優化方法搜索不同目標的不平衡功率分配系數的最優集合的過程為：當給出功率增長路徑和不平衡功率分配系數時，利用連續潮流計算方程確定和獲得負載裕度，求取負載裕度的臨界值，以PSO的優化方法求取不同目標下的不平衡功率分配系數的最優集合；
所述最優集合為
其中，μc為負載裕度下的最大不平衡功率，λc為考慮靜態電壓穩定性的臨界負載裕度，obj.4：Min(-λc)為最大化負載裕度，αi為系統中發電機不平衡的功率分配系數；n為能夠維持功率平衡的發電機母線的數量。
2.如權利要求1所述的一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：當某個PV節點轉換為PQ節點后，系統運行可能轉為不穩定狀態，這種情況被稱為極限誘導分岔點，求解雅可比矩陣的逆矩陣，如果每個PQ節點的VQ靈敏度為負值，則確認系統狀態穩定，反之亦然。
3.如權利要求1所述的一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：在連續潮流計算中，PV節點的無功功率隨λ增加而增加，任何PV節點的無功功率都可能達到其上限，導致節點類型轉換，步長控制系數需要在設定閾值內來確保節點類型的轉換順利進行。
4.如權利要求3所述的一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：通過描述的補充方程以滿足遇到節點類型轉化時減小連續潮流的計算步長，其中步長控制系數σ：
其中
其中，σmin為補償控制系數最小值，qi(V,θ)表示i節點電壓V和相角θ固定時的無功功率，為PV節點的無功功率的上限，參數σq在此定義為反映PV總線的發電機無功功率儲備，一旦任何PV節點發出的無功功率接近其極限，σq將變成一個很小的正值，用于減小連續潮流計算步長，此外，當連續潮流計算在任何類型的分叉點終止時，步長控制系數σ足夠小以確保連續潮流計算結果的準確性。
5.如權利要求1所述的一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：所述PSO的優化方法為將Ns粒子被放置在n-1維空間中以搜索不同目標集合中描述的最佳點，通過當前位置矩陣P、當前的最佳位置矩陣Pb和速度矩陣Ve來描述粒子，進行PSO的迭代過程，每個粒子的當前位置利用適應度函數進行評估，如果某個粒子的適應度函數值比該粒子之前的任意粒子的適應度值更低，則更新存儲在當前的最佳位置矩陣Pb的對應列中的位置。
6.如權利要求5所述的一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：在PSO的每一步中，粒子的當前位置按照適應值的降序進行重新排列，并按照排列接下來把粒子分成兩組，分別為劣勢組和優勢組，對于PSO群中的前半部分，重新初始化劣勢組的粒子，對于后半部分，利用全局最優解代替劣勢組粒子的位置和速度。
7.如權利要求6所述的一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，其特征是：所述初始化是指利用表示初始化向量中的每個元素甚至是一個隨機數的矩陣進行初始化變量的更新。
8.一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算系統，其特征是：運行于處理器或存儲器上，被配置為執行以下指令：
根據PQ節點的VQ敏感度來識別極限誘導分岔點；
通過校正器產生預測點，求解補償控制系數，以滿足遇到節點類型轉化時減小連續潮流的計算步長，校正迭代與預測過程中的步長控制系數的值高度相關，預測過程，使步長控制系數以校正迭代系數為中心自動調整；
基于PSO的優化方法搜索不同目標的不平衡功率分配系數的最優集合，以搜索對應于不同目標的最優解，求取最危險負荷裕度；
所述PQ節點的VQ敏感度通過連續設置節點的個數重復計算得到，當靈敏度為負值時，系統處于穩定狀態；
所述基于PSO的優化方法搜索不同目標的不平衡功率分配系數的最優集合的過程為：當給出功率增長路徑和不平衡功率分配系數時，利用連續潮流計算方程確定和獲得負載裕度，求取負載裕度的臨界值，以PSO的優化方法求取不同目標下的不平衡功率分配系數的最優集合；
所述最優集合為
其中，μc為負載裕度下的最大不平衡功率，λc為考慮靜態電壓穩定性的臨界負載裕度，obj.4：Min(-λc)為最大化負載裕度，αi為系統中發電機不平衡的功率分配系數；n為能夠維持功率平衡的發電機母線的數量。
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