[發(fā)明專(zhuān)利]預(yù)防系統(tǒng)過(guò)載的潮流靈敏度計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811101516.X
• 申請(qǐng)日: 2018-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109217295B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫淑琴;梁偉強(qiáng);王燦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00;H02J3/06;H02J3/14
• 代理公司: 沈陽(yáng)銘揚(yáng)聯(lián)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)防系統(tǒng)過(guò)載的潮流靈敏度計(jì)算方法。包括：輸入電力網(wǎng)絡(luò)的原始數(shù)據(jù)，構(gòu)造原始電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算PQ節(jié)點(diǎn)和PU節(jié)點(diǎn)的誤差量；計(jì)算雅可比矩陣，根據(jù)電壓修正值計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓新值；由節(jié)點(diǎn)電壓新值計(jì)算PU節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率輸出值；判斷無(wú)功功率輸出值是否發(fā)生越限；發(fā)生越限,將發(fā)生越限的PU節(jié)點(diǎn)視為PQ節(jié)點(diǎn)，將發(fā)電機(jī)無(wú)功功率限定值的上限值或下限值作為無(wú)功功率輸出值的初始值；計(jì)算網(wǎng)絡(luò)潮流結(jié)果；計(jì)算潮流靈敏度輸出其計(jì)算值，該方法對(duì)預(yù)防系統(tǒng)過(guò)載有著積極意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種預(yù)防系統(tǒng)過(guò)載的潮流靈敏度計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)裝置和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的運(yùn)行和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)息息相關(guān)，因此國(guó)家對(duì)維護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行一直給予高度的重視。早在上個(gè)世紀(jì)七十年代，由于線路潮流越限、母線電壓失調(diào)等故障未能得到提前預(yù)防和及時(shí)處理，曾多次引起系統(tǒng)發(fā)生瓦解，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至導(dǎo)致人員傷亡。故而電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性受到廣泛關(guān)注，成為各國(guó)研究的熱門(mén)課題之一。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件之間耦合關(guān)系緊密，因此對(duì)于當(dāng)前大規(guī)模的電力系統(tǒng)，要想監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，預(yù)防網(wǎng)絡(luò)支路潮流發(fā)生越限，并及時(shí)采取措施整頓故障網(wǎng)絡(luò)，僅僅憑借經(jīng)驗(yàn)很難找出有效的調(diào)節(jié)方法，但是利用潮流靈敏度就能很好地解決這一技術(shù)問(wèn)題。

為提高電能生產(chǎn)、傳輸、配送的效率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，電力市場(chǎng)逐漸投入越來(lái)越多的新型電力電子設(shè)備。然而，這些設(shè)備的大量引入，也使規(guī)劃和運(yùn)行中的不確定和不安全因素有所增加。當(dāng)引入靈敏度分析后，即可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各元件之間的關(guān)系，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。當(dāng)向電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)投入、切除或調(diào)整某個(gè)設(shè)備時(shí)，可以利用靈敏度計(jì)算動(dòng)作后其余支路運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)防越限的發(fā)生，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，也可通過(guò)靈敏度分析快速分析故障產(chǎn)生原因并給出改善措施。尤其是當(dāng)電力支路發(fā)生越限時(shí)，可以利用靈敏度快速確定與故障點(diǎn)聯(lián)系最大的可控運(yùn)行點(diǎn)，采取有效措施及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，且盡量避免影響其它支路運(yùn)行情況，將線路潮流及時(shí)恢復(fù)在穩(wěn)定裕度內(nèi)。

通常情況下，在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行靈敏度分析時(shí)，往往容易忽略發(fā)電機(jī)的輸出能力，導(dǎo)致靈敏度投入工程應(yīng)用時(shí)與實(shí)際情況不符，這是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在達(dá)到功率輸出限定時(shí)，該節(jié)點(diǎn)注入無(wú)功功率保持恒定不變，即發(fā)電機(jī)注入功率對(duì)線路潮流的影響不再變化。因此，在考慮發(fā)電機(jī)功率約束條件下的潮流靈敏度分析，對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明的第一目的在于提出一種預(yù)防系統(tǒng)過(guò)載的潮流靈敏度計(jì)算方法。

本發(fā)明的第二目的在于提出一種計(jì)算機(jī)裝置。

本發(fā)明的第三目的在于提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種預(yù)防系統(tǒng)過(guò)載的潮流靈敏度計(jì)算方法，該計(jì)算方法包括以下步驟：S1:輸入電力網(wǎng)絡(luò)的原始數(shù)據(jù)，構(gòu)造導(dǎo)納矩陣、設(shè)定母線初始電壓和確定節(jié)點(diǎn)注入功率，以構(gòu)造原始電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；S2:計(jì)算PQ節(jié)點(diǎn)誤差量和PU節(jié)點(diǎn)誤差量；S3:判斷系統(tǒng)是否滿足收斂條件；當(dāng)系統(tǒng)滿足收斂條件時(shí)，執(zhí)行步驟S8；當(dāng)系統(tǒng)不滿足收斂條件時(shí)，執(zhí)行步驟S4；S4:計(jì)算雅可比矩陣，解修正方程以求解電壓修正值，根據(jù)所述電壓修正值計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓新值；S5:根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)電壓新值，計(jì)算PU節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率輸出值；S6:判斷所述無(wú)功功率輸出值是否發(fā)生越限；當(dāng)所述無(wú)功功率輸出值發(fā)生越限時(shí)，執(zhí)行步驟S7；當(dāng)所述無(wú)功功率輸出值未發(fā)生越限時(shí)，將所述節(jié)點(diǎn)電壓新值代入步驟S2中并執(zhí)行步驟S2；S7:將發(fā)生越限的PU節(jié)點(diǎn)視為PQ節(jié)點(diǎn)，將發(fā)電機(jī)無(wú)功功率限定值的上限值或下限值作為所述無(wú)功功率輸出值的初始值，以及將所述節(jié)點(diǎn)電壓新值代入步驟S2中并執(zhí)行步驟S2；S8:計(jì)算網(wǎng)絡(luò)潮流結(jié)果，所述網(wǎng)絡(luò)潮流結(jié)果包括節(jié)點(diǎn)電壓、發(fā)電機(jī)輸出功率和線路潮流；S9:通過(guò)潮流靈敏度計(jì)算公式計(jì)算潮流靈敏度，輸出潮流靈敏度計(jì)算值。

優(yōu)選地，步驟S1中的所述構(gòu)造導(dǎo)納矩陣、設(shè)定母線初始電壓和確定節(jié)點(diǎn)注入功率，具體包括：