[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

本發明公開了一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法及方法，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；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。本發明能夠搜索對應于不同目標的最優解，求取最危險負荷裕度，以便于對電力系統的調控，提高電力系統的穩定性。并行處理方法應用到計算過程中，加快了計算速度，進一步提高了新混合優化算法的性能。

技術領域

本發明涉及一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法及系統。

背景技術

電壓崩潰總是伴隨著重載，因此，最大負荷點，或負荷裕度，被認為是電力系統靜態電壓穩定性的有效評估。為了評估負載裕度，使用連續潮流來計算從基態到臨界狀態的發電和功率負荷的增加。

本發明提出了一種改進的連續潮流(CPF)模型，該模型結合分布式平衡節點(DSB)來分配不平衡功率。有人提出了“電壓損失控制”電壓不穩定性的類型，在本實施例中定義為極限誘導分岔點(LIB)的一個特殊情況，其特征在于耗盡所有支持系統的無功功率。提出了一種基于CPF校正器迭代和發電機無功儲備的自適應步長控制方法。CPF預測校正步長可以適度增加了計算速度和降低，接近臨界狀態(LIB)的準確性?；诜植孀R別算法，引入VQ靈敏度分析方法來捕獲LIB點。另一種方案來避免大量計算得到雅克比矩陣的逆矩陣。其結果是，使用一種有效和精確的CPF模型可以得到與各種不平衡功率分配和分叉模式的方案對應的負載裕量。由于受LIB的約束，造成負載裕度曲線的復雜性，不平衡功率分配和負載裕度之間的關系不能用解析表達式來闡明。因此，醍醐的混合優化方法，通過引入基于進化機制的粒子群優化(PSO)算法，以獲得最佳的負載裕度。由于PSO在求解優化問題中的約束使得達不到性能要求，在混合方法中采用基于坐標變換的方法將問題轉化為無約束問題。此外，在并行方法的編程中使用并行處理技術，以充分利用手中的計算機資源。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法及系統，本發明在連續潮流計算基礎上，對于不平衡功率分配，引入基于進化機制的粒子群優化方法，計算求取最危險的負荷裕度，以便于對電力系統的合理調控，提高電力系統的穩定性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種計及不平衡功率分攤的最危險負荷裕度計算方法，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；

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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

更進一步的，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