[發明專利]一種基于PMU測量數據計算電力系統雅可比矩陣的方法

在審

• 申請號: 202011489319.7
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112670985A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉衛華;袁正華;劉杰;陳國棟;趙永剛;黃碩;呂羚;關占奇
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司漯河供電公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/16
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 崔衛琴

1.一種基于PMU測量數據計算電力系統雅可比矩陣的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)獲取電力系統電網拓撲數據；

2)獲取某個時間段每個時刻電網上PMU的實時測量數據；

3)根據步驟1)和2)中獲取的電網拓撲數據和PMU實時測量數據建立母線凈注入有功功率和相位增量矩陣、以及母線凈注入無功功率和電壓增量矩陣；

4)根據步驟3)中建立的母線凈注入有功功率和相位增量矩陣、以及母線凈注入無功功率和電壓增量矩陣計算雅可比矩陣。

2.根據權利要求1所述的基于PMU測量數據計算電力系統雅可比矩陣的方法，其特征在于：步驟1中獲取的電力系統電網拓撲數據包括n+1個母線、f個支路以及相應的拓撲關聯矩陣，其中第n+1母線是參考母線，其電壓固定；

定義N＝{1，...，n}標識非參考母線的集合，N′標識集合N中非電壓控制母線的子集合，N′包括n′個母線；每個在N的母線i上的凈注入有功功率和相位分別標識為P_i和θ_i；每個在N’的母線i上的凈注入無功功率和電壓分別標識為Q_i和V_i，其中i∈N，N′∈N，1≤n′≤n。

3.根據權利要求2所述的基于PMU測量數據計算電力系統雅可比矩陣的方法，其特征在于：步驟2)中某個時間段起始0時刻和其后每個時刻kΔt電網上PMU的實時測量數據包括母線功率、相位和電壓數據，其中Δt＝1/30秒或Δt＝1/50秒，k＝1，...，m，m＞n+n′。

4.根據權利要求3所述的基于PMU測量數據計算電力系統雅可比矩陣的方法，其特征在于：步驟3)中建立母線凈注入有功、無功功率和相位、電壓增量矩陣具體包括：

定義在t＝0時刻，母線i∈N的凈注入有功功率和相位分別標識為P_i(0)和θ_i(0)；母線i∈N′的凈注入無功功率和電壓分別標識為Q_i(0)和V_i(0)；在kΔt時刻的凈注入有功和無功功率分別標識為P_i(kΔt)和Q_i(kΔt)，相位和電壓分別標識為θ_i(kΔt)和V_i(kΔt)；

則對應kΔt時刻的母線i凈注入有功和無功功率增量分別為：

ΔP_i[k]：＝P_i(kΔt)-P_i((k-1)Δt)，

ΔQ_i[k]：＝Q_i(kΔt)-Q_i((k-1)Δt)；

相位和電壓增量分別為：

Δθ[k]：＝θ_i(kΔt)-θ_i((k-1)Δt)，

ΔV_i[k]：＝V_i(kΔt)-V_i((k-1)Δt)；

其中，標識ΔP_i、ΔQ_i、Δθ_i和ΔV_i為M維矢量，其第k個分量分別為ΔP_i[k]、ΔQ_i[k]、Δθ_i[k]和ΔV_i[k]，標識Δθ為m×n矩陣，第i個列矢量是Δθ_i；標識ΔV為為m×n′矩陣，第i個列矢量是ΔV_i；標識Π：＝[Δθ，ΔV]，Π是一個m×(n+n′)矩陣。