[發(fā)明專利]多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的分布式功率傳輸極限計算方法及系統(tǒng)

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• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113300366A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 郝強;王亞松;陳凡;賈學勇;孫宏文;馬悅;劉正奇;郝旭鵬;陳全
• 申請（專利權）人: 濟南職業(yè)學院;山東大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/14;G06F30/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

本發(fā)明提供多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的分布式功率傳輸極限計算方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)傳輸性能分析技術領域，以邊界聯(lián)絡線測量點作為撕裂點將多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)分為多個子區(qū)域；計算子區(qū)域的獨立潮流，得到邊界節(jié)點狀態(tài)變量信息；利用外部協(xié)調(diào)方程對邊界節(jié)點狀態(tài)變量進行修正，直至各個子區(qū)域的邊界節(jié)點狀態(tài)變量一致，得到收斂解，獲得分布式潮流計算結果；將分布式潮流計算結果作為基準點，結合連續(xù)潮流與崩潰點法計算分布式功率傳輸極限。本發(fā)明考慮子區(qū)域間的功率交換，建立了多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的分解協(xié)調(diào)潮流計算模型，提出了分布式潮流計算的參數(shù)化模型和改進的CPF模型，采用POC方法求出SNB的近似解，采用非線性擬合方法預測區(qū)域聯(lián)絡線潮流，提高了校正速度。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)傳輸性能分析技術領域，具體涉及一種多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的分布式功率傳輸極限計算方法及系統(tǒng)。

背景技術

多區(qū)域互聯(lián)是促進全網(wǎng)電力資源優(yōu)化配置，提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟性和可靠性的有效途徑。多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)在解決清潔能源的消納與沖擊方面起著重要作用。在多區(qū)域互聯(lián)的電力網(wǎng)絡中，由于信息的保密性，上層系統(tǒng)運營商可能不適合訪問子區(qū)域的拓撲結構和參數(shù)等分區(qū)數(shù)據(jù)。

對于一個多區(qū)域交流互聯(lián)的電力系統(tǒng)，在不完全信息流的下，潮流計算顯得尤為重要。雖然每個分區(qū)都為自己建立了詳細的模型，但不能完全獲得其他分區(qū)的運行參數(shù)和狀態(tài)。

傳統(tǒng)的靜態(tài)等值法，如Ward等值法，可以實現(xiàn)子區(qū)域的獨立計算。但是，當外部網(wǎng)絡的結構和參數(shù)發(fā)生變化時，需要不斷更新。這種靜態(tài)等值模型很難在發(fā)電量和負荷水平不斷變化時計算功率傳輸極限(PTL)，同時，計算精度也受等值模型精度的影響。為了獲得與統(tǒng)一的多區(qū)域潮流方法一致的潮流結果，在邊界信息交換有限的情況下，子區(qū)域間的分解協(xié)調(diào)是一種可能的解決方案。基于異步迭代法的分布式潮流算法，用合并參數(shù)來修正同一邊界母線在不同分區(qū)間的不匹配狀態(tài)變量，可以獲得精確的潮流結果，將其應用于分區(qū)間聯(lián)絡線的兩端，從而可以得到修正后的聯(lián)絡線潮流。但是，合并參數(shù)的選擇會影響潮流計算的收斂速度。

PTL計算對于將最大功率從發(fā)電廠安全轉(zhuǎn)移到負荷中心具有重要意義。連續(xù)潮流計算(CPF)是一種非常成熟和有效的計算傳統(tǒng)單區(qū)域PTL的方法。CPF可以使得潮流計算在電壓失穩(wěn)的鞍節(jié)點分叉(SNB)附近計算。與單區(qū)域系統(tǒng)不同，在多區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)中，子區(qū)域協(xié)同維持功率平衡和控制區(qū)域間功率交換是非常重要的。

在上述背景之下，對于直流(DC)互聯(lián)系統(tǒng)，所需的功率可以直接精確地調(diào)整。而對于交流互聯(lián)系統(tǒng)，在目前的分布式多區(qū)域PTL計算中，沒有考慮SNB相關的計算，如何在保證信息安全和分區(qū)獨立系統(tǒng)運營商(ISO)的前提下，實現(xiàn)交流互聯(lián)系統(tǒng)傳輸功率的精確計算和規(guī)劃調(diào)整，對多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的運行規(guī)劃，安全控制有著重要的指導意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種考慮信息安全與區(qū)域間功率交換的多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的分布式功率傳輸極限計算方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術中存在的至少一項技術問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供一種多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的分布式功率傳輸極限計算方法，該方法包括：

以邊界聯(lián)絡線測量點作為撕裂點將多區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)分為多個子區(qū)域；

計算子區(qū)域的獨立潮流，得到邊界節(jié)點狀態(tài)變量信息包括：邊界節(jié)點的電壓幅值和電壓相位角；

利用外部協(xié)調(diào)方程對邊界節(jié)點狀態(tài)變量進行修正，直至各個子區(qū)域的邊界節(jié)點狀態(tài)變量一致，得到收斂解，獲得分布式潮流計算結果；

將分布式潮流計算結果作為連續(xù)潮流計算的基準點，結合連續(xù)潮流與崩潰點法計算分布式功率傳輸極限。

優(yōu)選的，計算子區(qū)域的獨立潮流包括：

根據(jù)功率注入靈敏度初始化邊界節(jié)點的注入功率；