基于改進(jìn)連續(xù)潮流法的配電網(wǎng)pv曲線生成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了電力系統(tǒng)配電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種基于改進(jìn)連續(xù)潮流法的配電網(wǎng)PV曲線生成方法。包括：計(jì)算當(dāng)前配電網(wǎng)導(dǎo)納矩陣、潮流初始解并令負(fù)荷變化參數(shù)λ＝0；令k＝1，分別將潮流初始解Ui、Kij和Lij以及負(fù)荷變化參數(shù)λ作為潮流已知解和λk；根據(jù)潮流已知解和λk，計(jì)算潮流預(yù)測解和λ(k+1)；對潮流預(yù)測解進(jìn)行校正得到潮流實(shí)際解判斷λk+1是否小于λk，如果λk+1小于λk，則根據(jù)潮流實(shí)際解生成PV曲線。本發(fā)明通過未知量的轉(zhuǎn)變，可以得到新的連續(xù)潮流模型，新的模型更加線性化，收斂性大大提高，縮短了計(jì)算時(shí)間。
【專利說明】基于改進(jìn)連續(xù)潮流法的配電網(wǎng)PV曲線生成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于改進(jìn)連續(xù)潮流 法的配電網(wǎng)PV曲線生成方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，配電網(wǎng)負(fù)荷正急劇地增長。與輸電 網(wǎng)一樣，當(dāng)負(fù)荷的增長接近極限時(shí)，電壓穩(wěn)定問題也有可能出現(xiàn)在配電網(wǎng)中。如1997年巴 西某電力系統(tǒng)由于配電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致了大停電事故。PV(Power Voltage，功率-電 壓）曲線的準(zhǔn)確求取可以獲得電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的臨界值和功率極限，同時(shí)也是進(jìn)行電壓 穩(wěn)定性機(jī)理研究的有效工具。
[0003] 現(xiàn)有的PV曲線求取方法主要包括負(fù)荷增長法和連續(xù)潮流法。采用負(fù)荷增長法求 取PV曲線，由于在負(fù)荷極限點(diǎn)附近潮流雅克比矩陣奇異，常規(guī)潮流不能可靠收斂。連續(xù)潮 流法是解決此類問題的有力工具，它通過引入負(fù)荷參數(shù)并采用預(yù)估-校正技術(shù)使得潮流方 程保持良態(tài)，巧妙地解決了負(fù)荷極限點(diǎn)附近雅可比矩陣奇異的問題。然而，這種方法速度很 慢，非常耗時(shí)。
[0004] 在極坐標(biāo)下，連續(xù)潮流方法可表示如下： 0 - Ρ?(； -Ρ, {\ + λ)~ K.:G/( - Κ. Σ Κ.(G, cosθ：? + Β, sin θ〇)
[0005] < mn (1) 〇 - QiG - Q；, (1 + /0 + y-B, - Κ Σ y,·(G；, sin Θ, - Βη cos ) , J-1
[0006] 其中，PiC為節(jié)點(diǎn)i的有功出力，QiC為節(jié)點(diǎn)i的無功出力，為節(jié)點(diǎn)i的有功負(fù)荷， Qa為節(jié)點(diǎn)i的無功負(fù)荷，λ為負(fù)荷變化參數(shù)，\為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值，G u為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 的實(shí)部，為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的虛部，Θ。= θ「θ ρ Θ i和叫分別為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電 壓相角，η為配電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。公式（1)為一組非線性的方程，在迭代計(jì)算時(shí)雅可比矩 陣每次都需要計(jì)算，這將增大計(jì)算量，減慢計(jì)算的速度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，提供一種基于改進(jìn)連續(xù)潮流法的配電網(wǎng)PV曲線生成方法，用 于解決現(xiàn)有配電網(wǎng)PV曲線生成方法存在的問題。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種基于改進(jìn)連續(xù)潮流法的配電 網(wǎng)PV曲線生成方法，其特征是所述方法包括：
[0009] 步驟1 :計(jì)算當(dāng)前配電網(wǎng)導(dǎo)納矩陣、潮流初始解和Lu，并令負(fù)荷變化參數(shù)λ =〇 ；
[0010] Ui為節(jié)點(diǎn)i的電壓相量幅值的平方，即t/, ;
[0011] Kij為節(jié)點(diǎn)i的和節(jié)點(diǎn)j的電壓相量的內(nèi)積，即Kij = ViVjCos Θ u ;
[0012] Lij為節(jié)點(diǎn)i的和節(jié)點(diǎn)j的電壓相量的外積，即Lij = ViVjSin θ u ;
[0013] Vi為節(jié)點(diǎn)i的電壓相量，\為節(jié)點(diǎn)j的電壓相量；
[0014] 步驟2 :令k = 1，分別將潮流初始解％、L和h以及負(fù)荷變化參數(shù)λ作為潮流 已知解t/f、#、?和λ%
[0015] 步驟3:根據(jù)潮流已知解C/f、?和計(jì)算潮流預(yù)測解￡f+1>、 ij +1)和 λ (k+1);
[0016] 步驟4 :對潮流預(yù)測解進(jìn)行校正得到潮流實(shí)際解W+1、4+1、T和λ k+1 ;
[0017] 步驟5:判斷Xk+1是否小于Xk，如果Xk+1小于X k，則執(zhí)行步驟6;否則，令k = k+1，將潮流實(shí)際解作為潮流已知解，返回步驟3 ;
[0018] 步驟6 :根據(jù)潮流實(shí)際解生成PV曲線。
[0019] 所述計(jì)算潮流預(yù)測解的過程包括：
[0020] 子步驟A1:根據(jù)潮流已知解#、#、?和Ak計(jì)算潮流已知解的切相量
[Λ// <少]7 ,其計(jì)算公式為： _H J N Γ 0" I M D J Mi dKl 0
[0021] ? 1 = ； R S T J m 4 0 _ em dXk _+l_
[0022] 其中，扎1、^、厘、5、隊(duì)0、1'、1；^、1；^、叉;^和 6111均為切相量計(jì)算矩陣參數(shù)；
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于改進(jìn)連續(xù)潮流法的配電網(wǎng)PV曲線生成方法，其特征是所述方法包括： 步驟1:計(jì)算當(dāng)前配電網(wǎng)導(dǎo)納矩陣、潮流初始解UpKu和Lm并令負(fù)荷變化參數(shù)λ = 〇 ； Ui為節(jié)點(diǎn)i的電壓相量幅值的平方，即q ; Kij為節(jié)點(diǎn)i的和節(jié)點(diǎn)j的電壓相量的內(nèi)積，即Kij = ViVjCos Θ ; h為節(jié)點(diǎn)i的和節(jié)點(diǎn)j的電壓相量的外積，即h = Vasili θ υ ; \為節(jié)點(diǎn)i的電壓相量，Vj為節(jié)點(diǎn)j的電壓相量； 步驟2 :令k = 1，分別將潮流初始解％、Ku和h以及負(fù)荷變化參數(shù)λ作為潮流已知 解t/f、#、4和 λ% 步驟3:根據(jù)潮流已知解W、4和計(jì)算潮流預(yù)測解t/f+11、尤f+'Zf11和 入; 步驟4:對潮流預(yù)測解進(jìn)行校正得到潮流實(shí)際解?/Γ1、斤f1、I：；1和A k+1; 步驟5:判斷Ak+1是否小于Ak，如果Ak+1小于Ak，則執(zhí)行步驟6;否則，令k = k+l， 將潮流實(shí)際解作為潮流已知解，返回步驟3 ; 步驟6 :根據(jù)潮流實(shí)際解生成PV曲線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述計(jì)算潮流預(yù)測解的過程包括： 子步驟A1:根據(jù)潮流已知解0、$和入15計(jì)算潮流已知解的切相量 W說；：< ^7，其計(jì)算公式為： ~H J N JPAiJdUfl Γ〇' I M D JQAi dg = 0 . R S T JfAj dL^ ~ 0 ' _ em _ _dXk _ _±1_ 其中，Η、I、R、J、M、S、N、D、T、JPA p JQA p Jf λ i和em均為切相量計(jì)算矩陣參數(shù)；

JpA i 一 _PiL? J〇Ai 一 _QiL? JfAi = 〇 ； c/f、W、#和4為潮流已知解，Gii、Gu為由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣各元素的實(shí)部 組成的矩陣，Β"、Βυ為由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣各元素的虛部組成的矩陣，為節(jié)點(diǎn)i的 有功負(fù)荷，為節(jié)點(diǎn)i的無功負(fù)荷，€ =A-+ - + ， β=-s.c+β/. (1+少）_ 0 凡+Σ ($4-今/<)，Λ=(4 )2+(4/ )2 - WW，Σ (_)為對與節(jié) 點(diǎn)i相連的節(jié)點(diǎn)求和； 當(dāng)k = 1時(shí)，em為最后一個(gè)元素為1且其余元素為0的行向量；當(dāng)k尹1時(shí)，em為第m 個(gè)元素為1且其余元素為0的行向量；其中，m為Λ/)、Λ//···、廠中的最大值所對應(yīng) 的位置； 子步驟Α2 :根據(jù)切相量計(jì)算潮流預(yù)測解，計(jì)算公式為： 'jjika) =u^+aduk Κ1.^ =Κ\.+σ?Κ\. ya+, ； /7 ;。為設(shè)定值。 ^ Z{k+l) =Ak +adAk
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述對潮流預(yù)測解進(jìn)行校正得到潮流實(shí)際解 包括如下子步驟： 子步驟B1 :令t = 1 ; ρ(υυχ) ρ{υ\κ\η,λι) 子步驟Β2 :判斷<￡是否成立，如果亡，<￡，則執(zhí)行子步 /(υ',κ',?,λ1) /(υ\κ\η,λ{(lán)) 驟Β6;否則，執(zhí)行子步驟Β3; ρφ',κ',?,λ') ρφι ,κ',? ,λ') 是指列向量中的所有元素的值都小于ε，ε為 /(?',κ',?,λ1) fiyua1) 設(shè)定閾值； P{U!,Κ'Χ,λ')^ Pi(, -PiL(\ + λ!)-U]GU -Σ(〇,Κ：： + ); q(u\k\l jj) = q:(,-q：s+^^+u：b::^(GA-b^ j運(yùn) f(c x ,η ,λ1)^^)2 +m}f -Up)·, g、[/)、€、4和^為潮流預(yù)測解Gii、(^為由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣各元素的實(shí)部組成 的矩陣，B"、為由節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣各元素的虛部組成的矩陣，Pie為節(jié)點(diǎn)i的有功出力， 為節(jié)點(diǎn)i的有功負(fù)荷，Qie為節(jié)點(diǎn)i的無功出力，Qa為節(jié)點(diǎn)i的無功負(fù)荷，U('}為對與節(jié)點(diǎn) i相連的節(jié)點(diǎn)求和； ~H J N Γ AP'~ I M D AKl. AO1 子步驟B3:根據(jù)公式# $ r β Δ/ = 求解修正量 _ em 1從」L 〇 J Δ17；、 和 Δ λ 1 ; ^=-1]〇+^(1 + ^) + ^0, + ^iGi}Kl + ); j包 Δβ; = -& + βν. (1 + A V 凡 + Σ ((V4, - ); Δ/；=[/；?/；-(^)2-(4)2； Η、I、IT、J、M、N、D、f、JPA i、JQA i、·/U和em均為修正量計(jì)算矩陣參數(shù)；

JpA i - _PiL? JqA i - _QiL? ^ fh = 〇 ' P^P^-P^λ1)-U：Gn -Σ(G^ + 5,4); je Q, ^-β,,+αχι + ?Ο-ο^, + χχομ；.-^^); 4 =(4)2+(4)2_??； 當(dāng)t = 1時(shí)，em為最后一個(gè)元素為1且其余元素為0的行向量；當(dāng)t尹1時(shí)，em為第m 個(gè)元素為1且其余元素為0的行向量；其中，m為ΔΚ、Δ6·',:···、ΔΙ/Γ1中的最大值所對應(yīng) 的位置； 'u；+l =U；+AU； K,+l = Kl. + ΑΚι. 子步驟Β4:根據(jù)公式;：+1 / 計(jì)算潮流實(shí)際解； Lij =Η+ΑΙ? At+l = X1 + ΑΛ1 子步驟Β5 :令t = t+1,返回子步驟Β2 ; 子步驟B6 :結(jié)束。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104156574SQ201410362633
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】陳艷波, 李斌, 馬進(jìn) 申請人:華北電力大學(xué)