[發(fā)明專利]一種無功電壓分區(qū)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110507135.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN113346508A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝冬冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司焦作供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/16
• 分類號(hào): H02J3/16
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 石路

本發(fā)明涉及一種無功電壓分區(qū)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法，包括如下步驟：首先由衡量電壓穩(wěn)定性的指標(biāo)計(jì)算出該指標(biāo)對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率的靈敏度，計(jì)算出上述指標(biāo)對(duì)各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率的解析靈敏度矩陣，通過靈敏度矩陣，計(jì)算各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離，通過電氣距離，得到電氣距離矩陣D，最終得到負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的分區(qū)結(jié)果，基于靈敏度矩陣，識(shí)別區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明能夠合理地實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)區(qū)分，同時(shí)準(zhǔn)確地識(shí)別出對(duì)區(qū)域整體電壓水平影響最大的主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)和區(qū)域內(nèi)電壓最薄弱的節(jié)點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的無功電壓控制具有重要意義，從而便于提高無功電壓控制的穩(wěn)定性和有效性，保持系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于系統(tǒng)的電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無功電壓分區(qū)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大以及運(yùn)行環(huán)境的不斷復(fù)雜，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨著極大的挑戰(zhàn)，無功電壓控制作為保持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，如何確定更為合理的區(qū)分措施以及識(shí)別出各子區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對(duì)大大提高無功電壓控制的有效性和經(jīng)濟(jì)性有著重要意義。

為適應(yīng)無功電壓控制需要進(jìn)行的電網(wǎng)區(qū)分，其根本任務(wù)在于將電網(wǎng)分解成若干區(qū)內(nèi)強(qiáng)耦合而區(qū)間弱耦合的子區(qū)域，關(guān)于這方面的研究已經(jīng)有了不少的理論成果，有的依據(jù)地理位置進(jìn)行區(qū)域劃分，忽略了系統(tǒng)自身的電氣相關(guān)性，有的在整個(gè)電網(wǎng)中采用相同的分區(qū)半徑，利用向上凝聚法實(shí)現(xiàn)區(qū)分，但所提算法只適用于各子系統(tǒng)網(wǎng)架強(qiáng)度相同的電網(wǎng)區(qū)分。在電網(wǎng)發(fā)生電壓失穩(wěn)時(shí)，快速識(shí)別出對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或區(qū)域影響最大的主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)和電壓最薄弱節(jié)點(diǎn)并實(shí)施控制，不僅能有效縮短系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間、加快事故恢復(fù)進(jìn)程，而且還能大大提高維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，目前，已有的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法主要有經(jīng)驗(yàn)法、連續(xù)潮流法等，利用經(jīng)驗(yàn)法確定區(qū)域關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，由于沒有足夠的理論依據(jù)，所確定的無功控制策略可能難以滿足實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行需求，連續(xù)潮流法往往在系統(tǒng)薄弱節(jié)點(diǎn)處實(shí)施無功控制，通常只能使薄弱節(jié)點(diǎn)的電壓有較大提升，卻不能使整個(gè)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性得到明顯改善。針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供一種能夠準(zhǔn)確合理地對(duì)無功電壓進(jìn)行分區(qū)并識(shí)別出各區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的無功電壓分區(qū)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種無功電壓分區(qū)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法，能夠準(zhǔn)確合理地對(duì)無功電壓進(jìn)行分區(qū)并識(shí)別出各區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，便于提高無功電壓控制的穩(wěn)定性和有效性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種無功電壓分區(qū)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法，包括如下步驟：

步驟一：由衡量電壓穩(wěn)定性的指標(biāo)計(jì)算出該指標(biāo)對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率的靈敏度，所述衡量電壓穩(wěn)定性的指標(biāo)為

其中，α(PQ)為系統(tǒng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集，i，j為其中的兩個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)j的電流相量，為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)i的電壓相量，為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)i與負(fù)荷節(jié)點(diǎn)j互阻抗的共軛，用于表示負(fù)荷節(jié)點(diǎn)i與負(fù)荷節(jié)點(diǎn)j之間的耦合緊密程度，

由衡量電壓穩(wěn)定的指標(biāo)得出其對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率的靈敏度為

步驟二：計(jì)算出上述指標(biāo)對(duì)各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率的解析靈敏度矩陣，

當(dāng)系統(tǒng)中有m個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)時(shí)，上述指標(biāo)對(duì)各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率的靈敏度矩陣用矩陣A表示，矩陣A為

所述靈敏度矩陣用于衡量各個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)間的耦合關(guān)系；

步驟三：通過靈敏度矩陣，計(jì)算各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離，

為使各個(gè)節(jié)點(diǎn)間耦合關(guān)系的量化數(shù)據(jù)更為分散以便于區(qū)分，定義矩陣T的元素為

t_ij＝-lg(a_ij/a_ii)

則各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離為