[發(fā)明專利]一種優(yōu)化電網(wǎng)靜態(tài)安全分析時(shí)間的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811215780.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109167357A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱宗鋒;郭聰;李治森;楊鑫;范寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 趙中璋

1.一種優(yōu)化地區(qū)電網(wǎng)靜態(tài)安全分析時(shí)間的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取地區(qū)電網(wǎng)的原始參數(shù)，所述原始參數(shù)包括地區(qū)電網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)參數(shù)、支路參數(shù)、節(jié)點(diǎn)間電學(xué)參數(shù)等，其中所述地區(qū)電網(wǎng)包括m個(gè)節(jié)點(diǎn)，n條支路；

(2)對(duì)正常情況下的地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，求出正常運(yùn)行情況下電網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)變量和各支路的潮流功率，計(jì)算分析各支路最大承載功率和最大電壓，建立靜態(tài)安全判據(jù)平面；

(3)模擬電網(wǎng)實(shí)際故障，對(duì)于第k條支路故障或者第K、l條支路故障，分別進(jìn)行n-1和/或n-2支路下的潮流計(jì)算，從而求得故障狀態(tài)下的電網(wǎng)系統(tǒng)潮流的狀態(tài)變量，其中，k＝1,2,3…m，l＝1,2,3…m，(但是k不等于l)，根據(jù)所述故障狀態(tài)下的電網(wǎng)系統(tǒng)潮流的狀態(tài)變量，通過所述靜態(tài)安全判據(jù)平面所述故障狀態(tài)下的電網(wǎng)系統(tǒng)是否有支路潮流發(fā)生過載，并進(jìn)入步驟(4)；

(4)如果沒有支路潮流發(fā)生過載，則進(jìn)入步驟(6)，如果有支路潮流發(fā)生過載，則對(duì)于過載的支路執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作并切除相應(yīng)的支路，并執(zhí)行步驟(5)；

(5)重新對(duì)切除相應(yīng)支路的電網(wǎng)進(jìn)行拓?fù)浞治觯⒅匦掠?jì)算切除相應(yīng)支路后的電網(wǎng)系統(tǒng)潮流并判斷是否有支路潮流發(fā)生過載，并進(jìn)入步驟(4)；

(6)若所有n-1和/或n-2支路情形均已完成分析，且電網(wǎng)系統(tǒng)所有支路均不需要執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作，系統(tǒng)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，則進(jìn)入步驟(7)；

(7)建立執(zhí)行過保護(hù)動(dòng)作的支路信息，根據(jù)所述支路信息，進(jìn)行備自投動(dòng)作分析并配置備自投，且待電網(wǎng)重新達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，對(duì)所有過載的支路進(jìn)行切負(fù)荷處理，進(jìn)入步驟(8)；

(8)記錄操作日志，結(jié)束靜態(tài)安全分析。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述潮流計(jì)算包括，

(2-1)建立電網(wǎng)支路潮流方程組，所述電網(wǎng)支路潮流方程組如下：

p_ij＝V_i²g_ij-V_iV_jg_ijcosθ_ij-V_iV_jb_ijsinθ_ij，

q_ij＝-V_i²g_ij+V_iV_jb_ijcosθ_ij-V_iV_jg_ijsinθ_ij，

其中，p_ij和q_ij為節(jié)點(diǎn)i和j之間線路傳輸有功功率，V_i和V_j為節(jié)點(diǎn)i和j的電壓幅值，g_ij和b_ij節(jié)點(diǎn)i和j之間的電導(dǎo)和電納，θ_ij為節(jié)點(diǎn)i和j之間的相位差，i,j∈m；

(2-2)在給定系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)對(duì)所述潮流方程組進(jìn)行展開，基于牛頓-拉夫遜計(jì)算結(jié)構(gòu)求得所述電網(wǎng)系統(tǒng)潮流的狀態(tài)變量，所述電網(wǎng)系統(tǒng)潮流的狀態(tài)變量包括狀態(tài)電壓幅值區(qū)間量和線路傳輸功率區(qū)間量。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，借助GPU執(zhí)行所述潮流計(jì)算，且所述潮流計(jì)算中的牛頓-拉夫遜計(jì)算結(jié)構(gòu)包括適于GPU的眾多輕量線程的計(jì)算結(jié)構(gòu)，并通過多線程并行執(zhí)行求解電網(wǎng)支路潮流方程組。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述借助GPU執(zhí)行所述潮流計(jì)算，包括：

(4-1)啟動(dòng)計(jì)算程序；

(4-2)將待計(jì)算數(shù)據(jù)加載至主存；

(4-3)在顯存中分配待計(jì)算數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；

(4-4)將待計(jì)算數(shù)據(jù)從主存拷貝到顯存；

(4-5)激發(fā)GPU執(zhí)行核函數(shù)，進(jìn)行多線程并行運(yùn)算；

(4-6)將GPU執(zhí)行運(yùn)算的結(jié)果拷貝回主存。

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述借助GPU執(zhí)行所述潮流計(jì)算具體為使用GPU計(jì)算所述潮流方程組的雅可比矩陣及其求逆計(jì)算以及使用GPU計(jì)算修正方程求解。