一种基于线性加权法的电网自动分区方法

摘要

一种基于线性加权法的电网自动分区方法。其包括建立包含变电站、电源、线路信息的节点和边在内的模型；建立节点有功功率矩阵；设定断环线路条数和断环线路潮流的权重系数；根据变电站地理位置，选取两个最不可能处于同一个分区的变电站，并将其对应的节点分别归入两分区中；求解基于线性加权法的电网自动分区函数，获得使得断环线路条数及断环线路潮流最小的初始分区方案；计算最终分区方案中各分区的短路电流等。本发明方法充分考虑断环线路条数、线路潮流，在满足短路电流水平的条件下，尽可能提高线路利用效率，避免了凭借经验进行电网分区的盲目性，为电力系统安全稳定经济运行提供了强有力的支撑。

主权项

一种基于线性加权法的电网自动分区方法，其特征在于：所述的基于线性加权法的电网自动分区方法包括按顺序执行的下列步骤：步骤1)根据电网拓扑连接关系，建立包含变电站、电源、线路信息的节点和边在内的模型，该模型中共有m条边，对应电网中的线路，共有n个节点，对应电网中的变电站、电源，并建立m×n阶的节点‑边关联矩阵A；步骤2)利用电网中各监测点检测的变电站和电源注入的功率，建立节点有功功率矩阵P，节点有功功率矩阵P为n×1列向量，功率注入节点为正，输出为负；步骤3)设定断环线路条数和断环线路潮流的权重系数分别为β₁、β₂；步骤4)建立两个分区A1和A2，然后根据待分区电网中变电站的地理位置，选取两个最不可能处于同一个分区的变电站，并将其对应的节点分别归入分区A1和A2中；步骤5)根据步骤1)和步骤2)的结果求解基于线性加权法的电网自动分区函数，获得使得断环线路条数及断环线路潮流最小的初始分区方案：电网自动分区函数的公式为：minβ₁c^Ty+β₂P^Tx$s.t\left\{\begin{array}{c}Ax-y\le 0\\ Ax+y\ge 0\\ x_i,y_i\in \{0,1\}\end{array}\right.$其中，y为m×1的列向量，x为n×1的列向量，y和x列向量对应的元素取0或者1，满足电网自动分区函数的约束条件；c为m阶全1列向量，c^Ty表示断环线路条数，P^Tx为断环线路潮流，A为节点‑边关联矩阵；P为节点有功功率矩阵；通过求解此电网自动分区函数得到x取值，若x_i为1表示节点v_i在分区A1中，若x_i为0表示节点v_i在分区A2中，获得使得断环线路条数及断环线路潮流最小，即线路利用率降低得最少的初始分区方案；步骤6)逐一判断上一步骤得到的初始分区方案中某一分区内500千伏变电站座数是否小于3，若是，将上述初始分区方案作为最终分区方案，转入步骤7)，否则，将不满足要求的分区记录为新的待分区电网，转入步骤4)而继续进行分区；步骤7)利用BPA工具计算最终分区方案中各分区的短路电流，如果各分区的短路电流超过变电站母线的开关遮断容量，进行运行方式调整，否则，结束整个分区过程。