[發明專利]面向電壓功率靈敏度估計的配電網絡等值與化簡方法

有效

• 申請號: 201811344474.2
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109858061B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 王成山;宿洪智;李鵬;宋關羽;于浩
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06F17/16;G06F17/18;H02J3/00;G06F113/04;G06F119/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種面向電壓功率靈敏度估計的配電網絡等值與化簡方法：對于選定的不完全可觀的配電系統，獲取同步相量量測裝置的安裝位置；在各安裝有同步相量量測裝置的節點上對具有直接電氣聯系的兩個節點之間建立等值網絡模型；獲取同步相量量測裝置的歷史量測數據，利用最小二乘算法對等值網絡模型的參數進行估計；對整個配電網絡進行化簡；將化簡后的配電網絡由1到N重新編號；根據估計得到的等值網絡模型的參數計算化簡后的配電網絡的導納矩陣；根據各安裝了同步相量量測裝置的節點的電壓量測和電流量測，計算各虛擬節點的電壓；計算化簡后配電網絡的潮流雅可比矩陣；對潮流雅可比矩陣求逆得到電壓功率靈敏度。本發明能保證各節點之間的電壓功率靈敏度的一致性。

技術領域

本發明涉及一種配電網絡等值與化簡方法。特別是涉及一種面向電壓功率靈敏度估計的配電網絡等值與化簡方法。

背景技術

相較于傳統量測裝置，同步相量量測裝置能夠實現節點電壓和支路電流幅值和相角的同步量測，大幅提升了電力系統的監測水平，是智能電網技術發展的重要一環。同步相量量測技術在配電網層面上的應用，對于提高配電系統在故障定位、拓撲辨識、狀態估計、運行控制等方面的技術水平具有重要意義。尤其是，在配電系統線路參數等網絡參數無法獲取或者不健全的情況下，利用同步相量量測裝置的量測數據，對系統運行分析的關鍵參數進行辨識，對模型參數進行校驗，可以提高系統運行分析的精確性和保證運行控制策略的有效性。

電壓功率靈敏度參數，反映了系統中各個節點間功率變化和電壓變化之間的靈敏度關系，是對電力系統電壓控制、能量管理等問題進行建模的重要參數。對潮流雅可比矩陣求逆，是獲取電壓功率靈敏度的重要方式，與傳統的依賴線路參數計算潮流雅可比矩陣不同，利用各個節點的同步相量量測數據，能夠實現完全依賴量測數據的潮流雅可比矩陣的在線估計；但是，該方法需要在電力網絡的各個節點均安裝同步相量量測裝置，由于安裝成本的限制，其經濟可行性有待進一步驗證。

面向配電系統的電壓控制問題，電壓越限情況最嚴重的節點往往出現在饋線末端，或者是有分布式電源接入的節點，而如果將此類節點的電壓問題解決，其他節點的電壓問題同樣可以有效解決。而且，配電系統中含有調節資源并且具有調節能力的節點，往往只是一些有分布式電源或者補償裝置接入的節點。基于此，利用安裝在關鍵節點的同步相量量測裝置，對配電網網絡化簡，進而對化簡后網絡中各個節點的電壓功率靈敏度進行估計，可以有效減少電壓功率靈敏度估計問題，對量測裝置數量的需求。

引入虛擬中間節點，可以有效的將位于同步相量量測裝置中間的網絡進行等值，但是采用單一斷面的量測數據進行等值模型參數的計算和整定，無法滿足電壓功率靈敏度估計計算的精度需求。因此需要提出更加精確的模型等值和網絡化簡方法，以實現系統不可觀情況下，僅依賴少數同步相量量測裝置的電壓功率靈敏度估計計算。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種面向電壓功率靈敏度估計的配電網絡等值與化簡方法。

本發明所采用的技術方案是：一種面向電壓功率靈敏度估計的配電網絡等值與化簡方法，包括如下步驟：

1)對于選定的不完全可觀的配電系統，獲取同步相量量測裝置的安裝位置；

2)根據同步相量量測裝置的安裝位置，在各安裝有同步相量量測裝置的節點上對具有直接電氣聯系的兩個節點之間建立等值網絡模型；

3)獲取同步相量量測裝置的歷史量測數據，利用最小二乘算法對等值網絡模型的參數進行估計；

4)利用估計得到的參數及等值網絡模型對整個配電網絡進行化簡；

5)將化簡后的配電網絡由1到N重新編號，節點1為源節點，N為化簡后的配電網絡中的節點數；

6)根據估計得到的等值網絡模型的參數計算化簡后的配電網絡的導納矩陣；

7)根據各安裝了同步相量量測裝置的節點的電壓量測和電流量測，計算各虛擬節點的電壓；