[發明專利]一種基于快速靈活全純嵌入思想的電網負荷裕度評估方法

有效

• 申請號: 202110154748.7
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112952801B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 汪濤;張文;黃文濤;李家祺
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 高冰

1.一種基于快速靈活全純嵌入思想的電網負荷裕度評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、間接從合作方獲取所需的脫密電網數據；

S2、建立連續潮流方程模型；

S3、運用快速靈活全純嵌入思想求解連續潮流方程；

S4、由求解的負荷裕度，設計規劃電網的調度策略；

所述步驟S3具體包括以下步驟：

步驟S301、初始化，設定冪級數部分和的階數q_max，等式兩邊容許誤差閾值e，給出初始點X₀＝(V^R(0)，V^I(0)，λ(0))中的至少一個分量的值；

V^R(0)、V^I(0)、λ(0)分別表示節點電壓的實部、虛部以及連續參數經參數化后的初始值；

步驟S302、引入新參數s，得到嵌入系統：

其中，Σ_k是求和運算的常用數學符號；d是數學函數求導的常用符號；V_i是在電力系統中第i個節點的電壓，V_k是在電力系統中第k個節點的電壓；為第k個節點的電壓V_k的實部，/為第k個節點的電壓V_k的虛部；/分別表示第i個節點的電壓V_i的實部、虛部經參數化后得到的參數化函數；/表示第k個節點的電壓V_k的實部、虛部經參數化后得到的參數化函數；G_ik、B_ik分別為第i個節點和第k個節點之間的電導和電納；P_i、Q_i分別為第i個節點的實功率和虛功率；λ為實數，λ(s)表示連續參數經參數化后得到的參數化函數；P_targ，i，P_base，i表示負荷實功率的目標值和基礎值，Q_targ，i，Q_base，i表示負荷虛功率的目標值和基礎值；

步驟S303、給出λ(s)，V^R(s)，V^I(s)以s為參數的冪級數：

其中，q是非負整數，表示冪級展開式中各項的次冪；s^q表示變量s的q次冪；a_0，q是函數λ(s)的冪級數展開式中s^q項的系數；當i≥1，a_i，q是函數的冪級數展開式中s^q項的系數，a_k，q是函數/的冪級數展開式中s^q項的系數；b_i，q是函數/的冪級數展開式中s^q項的系數，b_k，q是函數/的冪級數展開式中s^q項的系數；

步驟S304、將冪級數代入到嵌入系統，得到以冪級數展開式中系數為未知數的方程：

∑_k≠ref{(∑_q≥0(1+q)·a_k，q+1s^q)²+(∑_q≥0(1+q)·b_k，q+1s^q)²}+(∑_q≥0(1+q)·a_0，q+1s^q)²

＝1；

{∑_q≥0a_i，qs^q}·∑_k{G_ik∑_q≥0a_k，qs^q-B_ik∑_q≥0b_k，qs^q}+{∑_q≥0b_i，qs^q}·∑_k{B_ik∑_q≥0a_k，qs^q+G_ik∑_q≥0b_k，qs^q}-P_i-{∑_q≥0a_0，qs^q}·(P_targ，i-P_base，i)＝0；-{∑_q≥0a_i，qs^q}·∑_k{B_ik∑_q≥0a_k，qs^q+G_ik∑_q≥0b_k，qs^q}+{∑_q≥0b_i，qs^q}·∑_k{G_ik∑_q≥0a_k，qs^q-B_ik∑_q≥0b_k，qs^q}-Q_i-{∑_q≥0a_0，qs^q}·(Q_targ，i-Q_base，i)

＝0；

ref是電力系統中參考節點的角標；

步驟S305、比較s的同次冪系數，當q＝0時，有

a_i，0·∑_k{G_ika_k，0-B_ikb_k，0}+b_i，0·∑_k{B_ika_k，0+G_ikb_k，0}-P_i-a_0，0·(P_targ，i-P_base，i)＝0；

-a_i，0·∑_k{B_ika_k，0+G_ikb_k，0}+b_i，0·∑_k{G_ika_k，0-B_ikb_k，0}-Q_i-a_0，0·(Q_targ，i-g_base，i)＝0；

選取a_0，0，a_k，0，b_k，0中至少一個作為已知初值，即可求出所有a_0，0，a_k，0，b_k，0；

步驟S306、比較s的同次冪系數，當q＝1時，有

α_i，0·∑_k{G_ika_k，1-B_ikb_k，1}+a_i，1·∑_k{G_ika_k，0-B_ikb_k，0}+b_i，0·∑_k{B_ika_k，1+G_ikb_k，1}+b_i，1·∑_k{B_ika_k，0+G_ikb_k，0}-a_0，1·(P_targ，i-P_base，i)＝0； (6)

-a_i，0·∑_k{B_ika_k，1+G_ikb_k，1}-a_i，1·∑_k{B_ika_k，0+G_ikb_k，0}+b_i，0·∑_k{G_ika_k，1-B_ikb_k，1}+b_i，1·∑_k{G_ika_k，0-B_ikb_k，0}-a_0，1·(Q_targ，i-Q_base，i)＝0； (7)

這里a₀，₀，a_k，0，b_k，₀已知；

步驟S307、通過λ(s)，V^R(s)，V^I(s)的冪級數信息，構造有理近似函數；

步驟S308、將有理近似函數在s＝s₀處的值代入方程(3)，比較方程左右兩邊的差值是否小于預先設置的可容許的閾值e；若滿足，則擴大s₀，直到不滿足為止；若不滿足，則縮小s0，直到滿足為止；即找到盡可能大的且小于閾值e的s₀；

步驟S309、將(V^R(s₀)，V^I(s₀)，λ(s₀))作為新的初始點X₀；

步驟S310、重復步驟S302至S309，直到找到SNB點。

2.如權利要求1所述的一種基于快速靈活全純嵌入思想的電網負荷裕度評估方法，其特征在于，所述步驟S2建立連續潮流方程模型具體為：

常規潮流問題描述為以下代數方程：

其中，S_i＝P_i+jQ_i表示各個節點的注入功率，P_i，Q_i分別表示第i個節點的實功率和虛功率；Y_ik＝G_ik+jB_ik為對應節點間的導納，G_ik，B_ik表示第i個節點和第k個節點間的電導和電納；表示Y_ik，V_k的共軛，V_i表示電力系統中第i個節點的電壓，V_k表示電力系統中第k個節點的電壓；將(1)式轉化為直角坐標模式：

其中，為第k個節點的電壓V_k的實部，/為第k個節點的電壓V_k的虛部；

根據(2)式建立連續潮流方程：

其中，λ為實數，P_targ，i，P_base，i表示負荷實功率的目標值和基礎值，Q_targ，i，Q_base，i表示負荷虛功率的目標值和基礎值。