[發明專利]一種信息驅動的電網靜態穩定域邊界的構建方法及裝置

有效

• 申請號: 201910340608.1
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110112725B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 劉道偉;李京;楊紅英;趙高尚;李宗翰;鄭恒峰;楊少波
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;東北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

1.一種信息驅動的電網靜態穩定域邊界的構建方法，其特征在于，包括：

構建電網靜態電壓穩定域邊界方程；

使用參數追蹤法對所述邊界方程進行預估校正求解，獲得從任一邊界點至整個穩定域邊界的解集，完成所述電網靜態穩定域邊界的構建，包括：

設立初始穩定域邊界點ζ₀，所述初始穩定域邊界點ζ₀用于提供穩定域邊界遷移的初始信息，為靜態電壓穩定域邊界方程的求解提供邊界迭代值，同時指明了當前功率方向角β₀，包括：利用CPF以功率方向角β₀沿追蹤至該方向下的SNB點，其中獲得負荷裕度λ₀，并計算出所述SNB點的狀態變量x₀；雅可比矩陣特征值為0時，所對應的特征向量為L₀，即獲得初始邊界點ζ₀＝[x₀,L₀,η₀,α₀]^T，其中η₀＝1，α₀＝0；

獲得切平面預估變量包括:

針對Ψ(ζ)所構成超平面上的一點ζ₀＝[x₀,L₀,η₀,α₀]^T，利用該點鄰域的局部連續性，獲得ζ各變量變動的定量關系，即Ψ(ζ)在ζ₀處的切向量為Δζ＝[Δx,ΔL,Δη,Δα]^T,對靜態電壓穩定域邊界方程求偏導獲得梯度矩陣如下：

式中表示方向向量對α的求導，由靜態電壓穩定域邊界方程知，故

由梯度矩陣和切向量的幾何關系，可得矩陣方程如下，

分析矩陣方程維數，其中ζ∈R^(2n+2)×1，n＝n_b+n_g可知矩陣方程并不完備，且其中D_im(ζ)表示變量ζ的維數，此處為2n+2，因此，表明Ψ(ζ)在ζ₀點處有無數個切向量Δζ，無法求解；

由公式獲得連續參數α的變化方向，d＝±1，當d＝1時表示Δα取正，邊界點追蹤朝著功率方向角β增大的方向進行；當d＝-1表示Δα取負，邊界點追蹤朝著功率方向角β減小的方向進行；

通過矩陣方程和連續參數α的變化方向公式，可得維度向量，

上式中，e和D均為與ζ維度相等的向量，具體為，

e＝[0,…,0,1],e∈R^1×(2n+2)

D＝[0,…,0,d]^T,D∈R^(2n+2)×1

由維度向量公式，可得Ψ(ζ)在ζ₀的切向量Δζ|ζ₀＝[Δx,ΔL,Δη,Δα]^T為，

為實現對邊界的高精度搜索，將上式求得的切向量標準化得單位切向量為，

求得單位切向量后，可獲得功率方向角變化Δα后穩定邊界點預估值為，

式中，σ為步長控制因子，用以控制預測步和初值步的相對距離，在高維邊界呈現復雜拓撲特性，變步長搜索可以實現更精確的搜索，此處取為σ＝0.05；

法平面校正至精確值

監測功率方向角，完成功率注入空間中第一象限邊界點的搜索，完成所述電網靜態穩定域邊界的構建。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述構建電網 靜態電壓穩定域邊界方程，具體的為：

式中，J為雅可比矩陣，為J陣特征值為0時，所對應的右特征向量；為某特定功率增長方向；η和α為新增連續參數，用以表征原始單位功率方向向量發生大小為α的方向偏移后變為對原始邊界距離λ_k的定量影響程度,其中ζ＝[x,L,η,α]^T為求解變量。