[發明專利]一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法

在審

• 申請號: 202110794168.4
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113489013A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 任賓;周建平
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 張明昌;奚曉寧

1.一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，其特征是該方法包括如下步驟：

(1)獲取電力系統基本電網潮流參數；

(2)電網潮流參數初始化；

(3)設定負荷類型為恒功率因數負荷，設定系統節點N為AQ節點；

(4)從電力系統的初始運行點開始，設定發電機和負荷的增長方式；

(5)增大負荷有功功率，計及勵磁電流和電樞電流約束后，跳入節點切換判定子程序，通過牛頓-拉夫遜法進行潮流計算，并判斷潮流計算迭代是否收斂；如果潮流計算迭代收斂則繼續運行步驟(5)，如果潮流計算迭代不收斂則運行步驟(6)；

(6)潮流計算方式由牛頓-拉夫遜法轉變為基于AQ節點法；

(7)增大節點N和平衡節點間的相角差，求得節點N增長后的有功功率P_N；

(8)由步驟7)中節點N增長后的有功功率P_N更新其它負荷節點和發電機節點的有功功率，計及勵磁電流和電樞電流約束后，跳入節點切換判定子程序，并用更新后的節點數據再次進行潮流求解；

(9)判定節點N增長后的有功功率P_N是否越限；如越限，則跳入步驟(10)；否則，重復步驟(6)、(7)、(8)，直到節點N增長后的有功功率P_N越限為止；

(10)輸出潮流解；

(11)輸出電壓穩定條件下的可用輸電能力。

2.根據權利要求1所述的一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，其特征是所述步驟(1)中基本電網潮流參數包括各節點的電壓幅值、各節點的電壓相角、各節點發電機有功功率、各節點發電機無功功率、各節點負荷有功功率、各節點負荷無功功率、節點的導納矩陣、傳輸線路的有功功率、傳輸線路的無功功率。

3.根據權利要求1所述的一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，其特征是所述步驟(2)中電網潮流參數初始化具體包括：定義控制變量，定義狀態變量，設定發電機有功功率、發電機無功功率、負荷節點有功功率、負荷節點無功功率、各節點電壓幅值各自的上下限，設定線路的最大輸電容量；所述定義控制變量包括將各節點的電壓幅值、各節點的電壓相角定義為控制變量；所述定義狀態變量包括將發電機有功功率、發電機無功功率、負荷有功功率、負荷無功功率定義為狀態變量。

4.根據權利要求1所述的一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，其特征是所述步驟(3)中設定負荷類型為恒功率因數負荷，具體如式(1)：

式中，Q_l為節點l的無功功率，為功率因數角，l為恒功率負荷節點編號，N_p為恒功率負荷節點初始編號，N為電網節點總個數，P_l為受電區域負荷有功功率。

5.根據權利要求1所述的一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，其特征是所述步驟(4)中從電力系統的初始運行點開始，設定發電機和負荷的增長方式，其中受電區域負荷有功功率P_l通過節點N的有功功率P_N進行增長，受電區域負荷不包括節點N，具體如式(2)：

式中，α_l為負荷增長的比例系數，P_l⁰和分別為負荷l和節點N的初始有功功率，其中節點N的有功功率P_N的增長，通過持續增大節點N和平衡節點間的相角差值來實現，直到達到電壓穩定臨界點，l為恒功率負荷節點編號，N_p為恒功率負荷節點初始編號，N為電網節點總個數；

增長的負荷通過增大送電區域發電機節點1到節點N_G的有功出力來平衡，則送電區域發電機有功出力的增長方式如式(3)所示：

式中，P₁為平衡節點的有功功率，β_k為發電機增長的比例系數，和P₁⁰分別為發電機k和平衡節點的初始有功出力，P_k為發電機k的有功出力，k為送電區域發電機編號，N_G為送電區域發電機總個數。