[发明专利]基于分区负荷空间上电压稳定域的电压安全监控方法

权利要求书

1.一种基于分区负荷空间上电压稳定域的电压安全监控方法，其特征是，该方法包括如下步骤：

步骤1：从能量管理系统和电力市场交易平台得到电力系统的实时数据，确定电压稳定监控区域以及预想故障集，并进行负荷预测；

步骤2：利用负荷预测的结果确定电压稳定监控区域内各负荷母线的负荷增长方向，将母线负荷空间等值映射为分区负荷空间，实现母线负荷空间的降维，建立电力系统静态电压稳定分析模型；

步骤3：针对正常运行条件或者指定的预想故障，在分区负荷空间上，给定各分区的负荷增长比例关系，确定分区负荷增长方向，采用连续潮流计算方法获得一个崩溃点，得到相应的负荷裕度指标以及分区负荷空间上电压稳定域边界在该点处的法向量，根据该法向量构造电压稳定域边界的切平面作为分区负荷空间上电压稳定域边界的局部近似表达，该局部近似表达能够用于负荷变化不显著条件下的电压稳定性实时监控；

步骤4：借助于迭代方法寻找当前运行点距离分区负荷空间上电压稳定域边界最近的分区负荷增长方向，并计算相应的最小负荷裕度指标，由该增长方向能够揭示出电压稳定监控区域内的电压稳定敏感区域，进而实现该电压稳定敏感区域的电压稳定性监控；

步骤5：如果步骤3中的负荷裕度指标不满足电压稳定裕度的要求，则针对电压稳定敏感区域，通过灵敏度计算指导电力系统运行参数的调整。

2.根据权利要求1所述的基于分区负荷空间上电压稳定域的电压安全监控方法，其特征是，步骤2中的母线负荷空间由电压稳定监控区域内各负荷母线的有功负荷构建，分区负荷空间由电压稳定监控区域内各分区的有功负荷构建。

3.根据权利要求1所述的基于分区负荷空间上电压稳定域的电压安全监控方法，其特征是，步骤2中母线负荷空间的降维是通过由母线负荷空间到分区负荷空间的等值映射来完成的，等值映射的具体描述为：

设电压稳定监控区域内有n个负荷母线，划分成q个分区，n和q为自然数，n＞q＞1，记母线负荷空间为N，维数dim N＝n，记分区负荷空间为Q，维数dim Q＝q，则能够建立一个光滑映射G：N→Q，满足：对于母线负荷空间中任意一点(P₁，P₂，…P_n)∈N，有其中P_j为第j个负荷母线的有功负荷，λ_i为第i个分区的有功负荷，λ_i＝∑P_j(j∈i)，i＝1，2…q，j＝1，2…n，j∈i代表第j个负荷母线属于第i个分区。

4.根据权利要求1所述的基于分区负荷空间上电压稳定域的电压安全监控方法，其特征是，步骤2中静态电压稳定分析模型采用如下形式：

f(x，λ)＝0

其中：f：R^p×R^q→R^p是光滑映射，表示电力系统的潮流方程；

x∈R^p，x为状态向量，由各个PQ节点的电压幅值、相角以及PV节点的电压相角构成，p为状态向量维数；

λ∈R^q，λ为参数向量，由各分区的有功负荷构成，q为电压稳定监控区域内分区的数目，λ＝[λ₁…λ_q]^T，其中λ_i是第i个分区的有功负荷。

5.根据权利要求1所述的基于分区负荷空间上电压稳定域的电压安全监控方法，其特征是，步骤3中法向量计算方法为：

设分区负荷空间上电压稳定域边界上的一点为λ¹，该点处潮流方程雅可比矩阵f_x|(x¹，λ¹)零特征值对应的左特征向量为ω¹，潮流方程对参数向量λ的导数矩阵为f_λ|(x¹，λ¹)，则λ¹处分区负荷空间上电压稳定域边界的法向量N(λ¹)采用下式计算：

N(λ¹)＝ω¹f_λ|(x¹，λ¹)