[發明專利]計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法及系統

在審

• 申請號: 202210081315.8
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114444301A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 王軍;彭靜;亓富軍;李彪;廖譽翔;陳玉;張海娟;陳海燕;滿麗;于賀賀;龐偉超;趙福強;孫筱軒;蘇超;呂貴龍;劉聰;肖鳳林
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司臨沂供電公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/16;G06F17/15;G06F17/11;G06F113/16;G06F119/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，包括以下步驟：

根據電力系統輸電線路運行過程中，根據線路的熱量關系，建立輸電線路電熱耦合模型；

將輸電線路電阻視為潮流的狀態變量，聯立輸電線路電熱耦合方程與潮流方程，構建考慮電熱耦合的潮流計算模型，并進行迭代求解，基于得到的雅克比矩陣，確定對應節點的無功電壓支撐測度。

2.如權利要求1所述的一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，所述線路的熱量關系為線路電阻所產生的熱量與輸電線路表面輻射散發的熱量、空氣對流散發的熱量以及太陽輻射吸收的熱量存在著熱量平衡關系，以及導體的電阻與溫度之間的函數關系。

3.如權利要求2所述的一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，所述熱量平衡關系為：

其中，I_a為線路載流量；r_a為線路實際串聯電阻；L為線路的長度；假設導體溫度均勻分布，T_c為導體溫度，T_a為導體周圍環境溫度，H_e為海拔高度，V_l為線路周圍風速；q_s為線路因太陽輻射吸收的熱量，其以T_c、T_a和H_e為自變量的函數；q_r為線路因表面輻射散發的熱量，其以T_c、T_a為自變量的函數；q_c為線路因空氣對流散發的熱量，其以T_c、T_a、H_e和V_l為自變量的函數。

4.如權利要求2所述的一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，金屬導體的電阻與溫度Tc之間的函數關系為：

r_a(T_c)＝R(1+σ(T_c-T))

其中，σ為電阻溫度系數，R為額定環境溫度T下的單位長度導體的電阻。

5.如權利要求1所述的一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，進行迭代求解時利用牛頓法進行迭代求解。

6.如權利要求1所述的一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，將線路電熱耦合方程和節點功率平衡方程聯立，得到潮流計算模型，按泰勒級數展開，省略去高次項后，得到修正方程式。

7.如權利要求6所述的一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算方法，其特征是，利用修正方程式中的擴展雅克比矩陣，將動態元件的變化率為零時，表達功率和電流與電壓和電阻之間的線性關系式，在每個運行點，保持功率和電流為常數，構建收縮的系統雅可比矩陣，以直接表達節點電壓和節點注入無功功率之間的斜率。

8.一種計及線路電阻變化的無功電壓支撐測度計算系統，其特征是，包括：

電熱耦合模型構建模塊，被配置為根據電力系統輸電線路運行過程中，根據線路的熱量關系，建立輸電線路電熱耦合模型；

迭代求解模塊，被配置為將輸電線路電阻視為潮流的狀態變量，聯立輸電線路電熱耦合方程與潮流方程，構建考慮電熱耦合的潮流計算模型，并進行迭代求解，基于得到的雅克比矩陣，確定對應節點的無功電壓支撐測度。

9.一種電子設備，其特征是，包括存儲器和處理器以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機指令，所述計算機指令被處理器運行時，完成權利要求1-7中任一項所述的方法中的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征是，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時，完成權利要求1-7中任一項所述的方法中的步驟。