[發明專利]一種基于虛擬節點的直流電網性能檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202110219184.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112816826B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 邵紅博;程昱明;司瑞華;張麗華;王洋;曹昕;韓民曉;李菡昊
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司經濟技術研究院;華北電力大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開了一種基于虛擬節點的直流電網性能檢測方法及系統，所述檢測方法包括：獲取實際直流電網的阻抗數據，構建實際直流電網的初始電導矩陣；將實際直流電網中電壓等于所述實際直流電網中所有實際節點的平均直流側電壓的實際節點合并為虛擬節點，獲得重構直流網絡；根據初始電導矩陣，生成重構直流網絡的電導矩陣作為重構電導矩陣；消除重構直流網絡中不包含有電壓等于虛擬節點的電壓的實際節點的支路，獲得簡化直流網絡；根據重構電導矩陣，生成簡化直流網絡的電導矩陣作為最簡電導矩陣；利用最簡電導矩陣計算直流電網的下垂系數，進而確定所述實際直流電網的性能。本發明實現了基于下垂系數的不存在公共節點的直流電網的性能檢測。

技術領域

本發明涉及直流電網狀態檢測技術領域，特別是涉及一種基于虛擬節點的直流電網性能檢測方法及系統。

背景技術

下垂系數是表征直流電網性能的重要參數，下垂系數小則直流電網的動態響應慢，下垂系數大則直流電網的頻率和電壓變化范圍較大，直流電網輸出不穩定。

對于放射狀直流電網拓撲，這種拓撲存在一個公共實際節點，因此，直流電網除公共實際節點外的電導矩陣為對角矩陣，并可以通過電導矩陣的對角元素計算下垂系數。但對于稍復雜的直流電網拓撲，如網孔型，由于不存在公共實際節點，網絡的電導矩陣存在非對角元素，計算下垂系數較為復雜。

如何基于下垂系數實現不存在公共節點的直流電網的性能檢測，成為一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于虛擬節點的直流電網性能檢測方法及系統，以基于下垂系數實現不存在公共節點的直流電網的性能檢測。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于虛擬節點的直流電網性能檢測方法，所述檢測方法包括如下步驟：

獲取實際直流電網的阻抗數據，構建實際直流電網的電導矩陣作為初始電導矩陣；

將實際直流電網中電壓等于所述實際直流電網中所有實際節點的平均直流側電壓的實際節點合并為虛擬節點，并將所述虛擬節點添加至所述實際直流電網，獲得重構直流網絡；

根據所述初始電導矩陣，生成所述重構直流網絡的電導矩陣作為重構電導矩陣；

消除重構直流網絡中不包含有電壓等于虛擬節點的電壓的實際節點的支路，獲得簡化直流網絡；

根據所述重構電導矩陣，生成簡化直流網絡的電導矩陣作為最簡電導矩陣；

利用所述最簡電導矩陣計算直流電網的下垂系數，并基于所述下垂系數確定所述實際直流電網的性能。

可選的，所述將實際直流電網中電壓等于所述實際直流電網中所有實際節點的平均直流側電壓的實際節點合并為虛擬節點，并將所述虛擬節點添加至所述實際直流電網，獲得重構直流網絡，具體包括：

利用公式計算所述實際直流電網中所有實際節點的平均直流側電壓；其中，V_v表示實際直流電網中所有實際節點的平均直流側電壓，V_dci表示實際直流電網中實際節點i的電壓，n表示實際直流電網中實際節點的數量；

將實際直流電網中電壓等于所述平均直流側電壓的實際節點合并為虛擬節點，并將所述虛擬節點添加至所述實際直流電網，獲得重構直流網絡。

可選的，根據所述初始電導矩陣，生成所述重構直流網絡的電導矩陣作為重構電導矩陣，具體包括：

根據所述初始電導矩陣，利用公式計算重構直流網絡中存在電壓等于虛擬節點的電壓的實際節點的支路的阻抗；