[發明專利]一種靜態電壓穩定裕度評估方法、系統和終端設備

在審

• 申請號: 202310086533.5
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116384019A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 陸帥;李沅;顧偉;徐一駿;丁世興;俞睿智
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06F111/06;G06F113/08;G06F113/04;G06F113/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張恩慧

1.一種靜態電壓穩定裕度評估方法，其特征在于，包括：

基于熱網管道的溫度傳輸情況和建筑物的熱動態情況構建供熱系統熱動態模型；基于熱電耦合設備的運行和耦合約束建立熱電耦合設備模型；

基于電負荷增長方式和熱負荷增長方式構建靜態電壓穩定裕度模型：

max(λ_E,λ_H)

s.t.g_E(P,Q,V,θ,λ_E)≤0

g_H(H,T,m,λ_H)≤0

g_EH(P,H)≤0

其中，λ_E、λ_H分別為電、熱負荷系數；P和Q分別為發電機或支路的有功/無功功率；V和θ分別為母線的電壓大小與相位；H為熱能；T為水的溫度或室內溫度；m為質量流量；g_E(·)≤0、g_H(·)≤0和g_EH(·)≤0分別為電力系統、供熱系統和熱電耦合關系的約束；

求解靜態電壓穩定裕度模型得到電壓穩定裕度。

2.根據權利要求1所述的靜態電壓穩定裕度評估方法，其特征在于，基于電負荷增長方式和熱負荷增長方式構建靜態電壓穩定裕度模型還包括以下步驟：

建立電負荷增長方式模型：

其中，和分別為當前運行點和安全限制點的有功功率；和分別為當前運行點和安全限制點的無功功率；λ_E為電負荷系數；

建立熱負荷增長方式模型：

其中，和分別為當前運行點和安全限制點處的熱負荷；λ_H為熱負荷系數；

建立水力調節策略模型：

其中，和分別為當前運行點和安全限制點處管道j的質量流量；為避免水力不穩定和管道侵蝕的水速上限；

基于電負荷增長方式模型、熱負荷增長方式模型和水力調節策略模型建立靜態電壓穩定裕度模型。

3.根據權利要求2所述的靜態電壓穩定裕度評估方法，其特征在于，構建熱系統熱動態模型包括以下步驟：

建立熱網管道溫度傳輸模型：

其中，t為調度時段集合；j為管道集合；參數為管道j與傳輸延時相關的系數；為保溫系數；為t時刻管道環境溫度；和分別為t時刻管道出口和入口處熱媒溫度；

參數和計算公式如下：

其中，Δt為時間間隔；ρ_w為熱媒密度；c_w為熱媒比熱容；為管道j的橫截面積；為管道j的長度；為管道熱損系數；為管道的熱媒質量流量；為向上取整函數；

建立建筑物熱動態模型：

其中，k為建筑物集合；和為取決于建筑熱容和耐熱性的參數。

4.根據權利要求1所述的靜態電壓穩定裕度評估方法，其特征在于，求解靜態電壓穩定裕度模型得到電壓穩定裕度包括以下步驟：

將靜態電壓穩定裕度模型優化為：

λ_E(ε)＝maxλ_E

s.t.λ_H＝ε

g_E≤0,g_H≤0,g_EH≤0

其中，ε為一個用來預定義λ_H的常量；

初始化ε＝0,Flag＝1,k＝0和Δε，并按照以下循環步驟進行求解；

循環步驟為：

更新并計算質量流量參數和

求解優化后的靜態電壓穩定裕度模型，若有一個解，更新否則，更新Flag←0；

更新k←k+1,ε←ε+Δε；

若Flag＝1，重復上述循環步驟；若Flag＝0，退出循環步驟。

5.根據權利要求1所述的靜態電壓穩定裕度評估方法，其特征在于，熱電耦合設備模型包括熱電聯產機組運行約束、熱電聯產機組與熱網的耦合約束和供熱系統水溫約束。