基于连续潮流的电网潮流可解性辨识及初值生成方法

摘要

本发明公开了一种基于连续潮流的电网潮流可解性辨识及初值生成方法，通过降低电网功率水平，采用平启动牛顿法潮流计算获取收敛解，并以此为初始态进行连续潮流计算，得到更接近真实值的基态潮流计算初值：若已达到基态水平，则说明电网潮流可解，以此时得到的电压幅值和相角作为初值，进行基态下牛顿法潮流计算，得到收敛解；若未达到基态水平，则进一步判断PV曲线是否达到分岔点：若已达到分岔点，则表明电网潮流不可解，此时进行分岔点识别，并查找电网中的最弱节点，获取灵敏度信息。本发明适用于未给定初始需要平启动的潮流计算，可作为大电网潮流计算初值改善的有效工具。

主权项

基于连续潮流的电网潮流可解性辨识及初值生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用平启动方式对电网基态进行牛顿潮流计算，若有收敛解，则直接退出，若没有收敛解，则进入下一步；步骤2：将电网中负荷节点的有功功率、无功功率按比例t减小，同时发电机节点有功出力也相应减小，直至采用平启动方式进行牛顿法潮流计算能够获得潮流解，将此时的电网状态视为轻载态，轻载态下负荷节点及发电机节点的功率分别表示为：P_di′＝t·P_di,0i∈Ω_dQ_di′＝t·Q_di,0i∈Ω_d$P_{\mathrm{gi}}^{\prime }=(1-\frac{\underset{k\in {\Omega }_d}{\Sigma }(1-t)P_{\mathrm{dk},0}}{\underset{k\in {\Omega }_g}{\Sigma }{P}_{\mathrm{gk},0}})P_{\mathrm{gi},0}i\in {\Omega }_g$式中：P_di,0、Q_di,0、P_gi,0分别为负荷节点基态下的有功功率、无功功率和发电机节点基态下的有功功率，Ω_d、Ω_g分别为负荷节点和发电机节点的参与集合，比例t为轻载态与基态负荷水平的比值，0<t<1；步骤3：以步骤2调整得到的轻载态作为初始态，将负荷节点的有功功率、无功功率按比例增长，发电机节点的有功功率相应按比例增长，引入表现负荷水平的参数λ，将参数化后的负荷节点及发电机节点的功率分别表示为：P_di(λ)＝P_di′+λ·K_pi  i∈Ω_dQ_di(λ)＝Q_di′+λ·K_qi  i∈Ω_dP_gi(λ)＝P_gi′+λ·K_gi  i∈Ω_g式中：λ是负荷因子，K_pi、K_qi、K_gi分别为预设的负荷节点的有功功率、无功功率和发电机节点的有功功率的增长量；步骤4：构建参数化后的连续潮流方程，确定负荷及发电增长方向：f(x,λ)＝f(x)+λ·D式中：f(x,λ)为参数化潮流方程，f(x)为传统潮流方程，D为负荷及发电增长向量；f(x)的具体表达式为$\Delta P_i=P_{\mathrm{is}}-V_i\underset{j\in i}{\Sigma }{V}_j(G_{\mathrm{ij}}\cos {\theta }_{\mathrm{ij}}+B_{\mathrm{ij}}\sin {\theta }_{\mathrm{ij}})=0$$\Delta Q_i=Q_{\mathrm{is}}-V_i\underset{j\in i}{\Sigma }{V}_j(G_{\mathrm{ij}}\sin {\theta }_{\mathrm{ij}}-B_{\mathrm{ij}}\cos {\theta }_{\mathrm{ij}})=0$式中：P为节点有功功率；Q为节点无功功率；V为节点电压幅值；θ为节点电压相角，θ_ij＝θ_i‑θ_j；G_ij、B_ij为线路电导、电纳。步骤5：用预测‑校正方法进行计算得到电网的PV曲线，利用连续潮流方法计算PV曲线中电网的功率水平是否达到基态水平，若已达到基态水平，则说明电网潮流可解，以此时得到的电压幅值和相角作为初值，进行基态下牛顿法潮流计算，得到收敛解；若未达到基态水平，则进一步判断PV曲线是否达到分岔点：若已达到分岔点，则表明电网潮流不可解，此时进行分岔点识别，并查找电网中的最弱节点，获取灵敏度信息；若未达到分岔点，则继续进行连续潮流计算，直到电网功率水平达到基态水平或PV曲线达到分岔点。