[发明专利]一种计及远程电压控制模式的节点类型扩展连续潮流算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计及远程电压控制模式的节点类型扩展连续潮流算法，适用于远程电压控制模式下系统的静态电压稳定分析与控制。

背景技术

电力工业的市场化改革使得现代电力系统越来越靠近其运行极限，这对电力系统的安全稳定运行提出了巨大的挑战。电压稳定问题受到了众多学者和电力系统运行人员的高度重视。经过长期的研究，连续潮流技术由于模型的实用性和算法的鲁棒性，已被广泛应用于电力系统电压稳定临界点的计算。

传统连续潮流沿用传统潮流中的节点类型，即为PQ、PV、Vθ三种。但是，随着大量柔性交流输电设备(FACTS)、自动电压控制系统(AVC)等引入电力系统中，往往需要引入新的节点类型到潮流计算中。文献一《含PQV节点的潮流计算在UPFC中的应用》（电力系统自动化1997年第21卷第4期第34页）在研究含有统一潮流控制器的潮流计算中引入了PQV节点。文献二《潮流计算中发电机远方控制的不同处理方法》（电力系统自动化2008年第32卷第4期第64页）在研究发电机及发电机群远方控制模式时引入了P型、PQV型节点。文献三《Singular value decomposition for an ORPF formulation in presence of SVR》（Proceedings of IEEE Mediterranean Electro-technical Conference，2006年第968页）在研究二次电压控制下的静态电压稳定性时引入了先导节点(PQV节点)，受控节点(P节点)。随着这些特殊的节点类型的出现，传统连续潮流在求解这类含有特殊节点类型系统的静态电压稳定临界点上面临困难。

文献四《二次电压控制对静态电压稳定的影响分析》（电力系统自动化2011年第35卷第6期第20页）通过引入无功协调因子，建立区域无功出力均衡方程，实现扩展潮流方程中未知量与方程个数的相等，从而建立了用于计及二次电压控制系统的静态电压稳定裕度求解的扩展连续潮流模型。但该文对单发电机控制单个先导节点情况未做研究，同时该文中节点类型转换逻辑未考虑电压稳定约束条件，也未研究分岔点类型识别问题。

电力系统中的远程电压控制是指通过调节参与远程电压控制的发电机的无功输出来维持远端被控节点的电压恒定。此时发电机机端电压随负荷变化而变化，因此发电机节点只有P固定，该节点被定义为P节点，而受控节点（一般为高压枢纽节点）的电压幅值被维持在恒定值，因此受控节点被定义为PQV节点。对远程电压控制模式下的电力系统进行静态电压稳定分析时亟需能够处理这类新型节点的连续潮流模型。

发明内容

发明目的：针对传统节点类型的连续潮流模型无法应用于远程电压控制模式下电力系统静态电压稳定临界点计算的困难，本发明的目的是提供一种计及远程电压控制模式的节点类型扩展连续潮流算法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种计及远程电压控制模式的节点类型扩展连续潮流算法，包括以下步骤：

步骤A、根据节点类型扩展潮流可解性判据设定模拟远程电压控制模式的P节点和PQV节点；

步骤B、建立节点类型扩展连续潮流模型，利用预测-校正算法求解静态电压稳定临界点；

步骤C、给出基于节点类型扩展连续潮流法计算远程电压控制模式下电力系统静态稳定临界点过程中发电机无功越限的处理方式；

步骤D、给出基于节点类型扩展连续潮流的电压稳定临界点分岔类型识别方法。

进一步的，所述步骤B中，建立节点类型扩展连续潮流模型，利用预测-校正算法求解静态电压稳定临界点，其具体步骤如下：

B1、建立节点类型扩展连续潮流数学模型，其具体数学表达式如下：

发电机有功出力以及负荷有功和无功的变化的规律用如下数学表达式来模拟：