[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

本發明的提出一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，該方法包括：1)獲取基本電網潮流參數；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)設定發電機和負荷的增長方式；5)增大負荷有功功率，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；6)潮流計算方式由牛頓?拉夫遜法轉變為基于AQ節點法；7)求得節點N增長后的有功功率P_N；8)由節點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，并再次進行潮流求解；9)增大節點N和平衡節點間的相角差，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)輸出可用輸電能力。

技術領域

本發明涉及電力系統輸配電技術領域，具體涉及一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法。

背景技術

現代電力市場環境下，可用輸電能力(available transfer capability,ATC)不僅是輸電系統管理的影響因素，也是調度員維持系統安全穩定運行的技術指標，同時它本身還具有市場信號的作用，是市場參與者進行相關商業活動的參考量；因此，如何更準確的求解ATC已成為電力市場研究的一個重要部分。

目前，考慮電壓穩定約束的ATC計算通常采用連續潮流(continuation powerflow,CPF)法，該方法可以不斷地改變潮流方程中發電機群到負荷群的傳輸功率，通過對常規潮流方程添加連續參數，克服了常規潮流方程在參數臨近極限值時雅克比矩陣的病態問題；但是CPF包括預測和校正兩步，因此需要額外求解一次非線性方程組，而且在校正步中，CPF仍需解決最大負荷點附近雅克比矩陣槽糕的問題；當計及發電機約束時，常規計算方法在無功越限后將越限發電機所在節點由PV節點轉化為PQ節點，發電機的無功保持限值恒定，但這種處理方法通常不符合實際，因為，當發電機由PV節點轉化為PQ節點后，隨著系統負荷的增大，機端電壓已不在恒定，這勢必會帶來發電機無功的變化。

發明內容

本發明提出的是一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，其目的旨在解決現有基于CPF法計算可用輸電能力時，校正步需額外求解一次非線性方程組，且需解決最大負荷點附近雅克比矩陣槽糕的問題。

本發明的技術解決方案：一種基于AQ節點的可用輸電能力計算方法，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(AQ節點)和平衡節點間的相角差，求得節點N(AQ節點)增長后的有功功率P_N；

(8)由步驟7)中節點N(AQ節點)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(AQ節點)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(AQ節點)增長后的有功功率P_N越限為止；

(10)輸出潮流解；