一种电力网络最大功率调节量的计算方法

摘要

本发明公开了一种电力网络最大功率调节量的计算方法，包括以下步骤：网络转换；建立约束条件；找可增路；求网络N中的最大功率调节量。本发明通过运用网络流理论，在电力网络的约束条件下，引导电力系统中控制区域共同消纳负荷波动，得到最大功率调节量。这种方法降低了整体备用，从而降低了电力系统备用成本。本发明把电力网络中各个区域转化为波动点、消纳点和中转点，通过约束每条联络线能够传输的下个点可以接收的功率容量，运用网络流理论中Ford-Fullkerson标号算法，反复进行标、查过程，直到人工消纳点未获得标号，但已没有已标未查顶点，此时当前的流量即为最大功率调节量，停止计算。

主权项

一种电力网络最大功率调节量的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：A、网络转换对于一个电力网络来说，如果它的波动点集和消纳点集都只含有一个区域，那么称这个电力网络为单波单消网络；同时，任何一个电力网络，都能够转换为一个单波单消网络；转换步骤如下：A1、给网络N添加两个新的区域s和t；A2、对从s向x连一个联络线，其容量为∞；A3、对从y向t连一个联络线，其容量为∞；式中，添加的区域s和t分别称为人工波动点和人工消纳点；容量是指每个区域可以接受的最大功率容量；网络N中所有区域的集合为V；将网络N中需要调节功率波动的区域称为波动点x，所有波动点的集合称为波动点集X，每个波动点的入度为0；把网络N中能够消纳功率波动的区域称为消纳点y，所有消纳点的集合称为消纳点集Y，每个消纳点的出度为0；网络N中既没有波动又没有消纳的区域称为中转点；网络N中，每个区域都有可以接受功率的最大容量函数，当多条联络线指向这个区域，就需要按比例分配这个容量函数，该函数简称为容量C，它是定义在联络线集A上的非负函数，联络线集A是指网络中所有联络线的集合；B、建立约束条件定义网络N(V,X,Y,A,C)中的一个可行流f，是指在联络线集A上的一个整值函数：B1、满足容量约束：对0≤f(a)≤c(a)；B2、保证流量守恒：对f^‑(v)＝f⁺(v)；其中f^‑(v)表示区域v处于入联络线上的功率之和，f⁺(v)表示区域v处于出联络线上的功率之和；对于网络N(V,X,Y,A,C)中的一个可行流f，必有f⁺(X)＝f^‑(Y)，f⁺(X)和f^‑(Y)均为可行流f的功率调节量，记为Val f；网络N中功率调节量最大的可行流f称为网络N的最大功率调节量；C、找可增路对于网络N的可行流f，u是网络N中任意一个区域，P是网络N中一个x‑u路；如果对路P上的任一个联络线a，都有：(1)若联络线a是P的正向联络线，则c(a)‑f(a)>0；(2)若联络线a是P的反向联络线，则f(a)>0；则称P是网络N中一个可行流f的可增x‑u路；特别地，网络N中一个可行流f的可增x‑y路简称为网络N的一个可行流f的可增路；对网络N中任一个可行流f可增路P和P上任一个联络线a，令则沿路P可增加的流量为$\Delta f\left(P\right)=\underset{a\in P}{\min }\Delta f\left(a\right),$Δf(P)称为可行流f可增路P上的可增量；对于网络N中的一个可行流f，采用Ford‑Fulkerson标号法来寻找可行流f的可增路或者判断可行流f的可增路不存在，标号过程包括以下步骤：从波动点x开始，首先给x标上∞，即波动点x的容量l(x)＝∞，式中，x称为已标未查区域，其他区域称为未标未查区域；C1、任选一已标未查区域u；C2、检查其所有尚未标号的邻接区域；C3、任选一尚未标号的邻接区域；C4、如果尚未标号的邻接区域为出邻接区域v，转步骤C5；如果尚未标号的邻接区域为入邻接区域v，转步骤C6；C5、对区域u的尚未标号的出邻接区域v，即<u,v>∈A，若c(u,v)＞f(u,v)，则给区域v标号：l(v)＝min{l(u),c(u,v)‑f(u,v)}，v称为已标未查区域；转步骤C7；C6、对区域u的尚未标号的入邻接区域v，即<v,u>∈A，若f(u,v)＞0，则给区域v标号：l(v)＝min{l(u),f(u,v)}，v称为已标未查区域；C7、否则不给v标号；当检查完区域u的所有邻接区域以后，将区域u称为已标已查区域；转步骤C8，否则选择另一个尚未标号的邻接区域，返回步骤C4；C8、如果已标未查区域全部检查完毕，则转步骤D，否则，选择另一已标未查区域u，转步骤C2；D、求网络N中的最大功率调节量D1、完成上述标、查过程后，检查消纳点y是否获得标号，如果消纳点y获得标号，此时已得到可行流f的可增路，则沿着该路增流；D2、由可增路的概念，对网络N中一个可行流f，如果找不出可增路则停止，转步骤D3；如果能找到网络N中一个可行流f的可增x‑y路P，则沿着P修改流的值，得到一个流量更大的可行流修改步骤如下：修改后可行流的流量为然后重新标号并返回步骤C1；反复寻找网络N中的可增路，沿可增路将流量扩大，直到找不出可增路为止；也就是说如果消纳点y点未获得标号，但已没有已标未查顶点，停止计算；D3、当前的可行流f对应的流量即为最大功率调节量。