[发明专利]基于PMU测量的元件全面性外网等值计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统静态等值方法领域，具体涉及电力系统无 全网实时同步数据的非拓扑静态等值方法。

背景技术

随着电能需求的日益增长，为了提高供电质量，现代电力系统已 发展成为各子网紧密互联复杂的大系统，各子网之间的相互作用及影 响也进一步增强。为了保证各内网进行稳态分析决策时计算的准确性 有必要考虑外网对内网的影响，但是由于外网数据量庞大，不易在线 计算及储存，而静态等值方法将外网对内网的影响保留在一个接入边 界节点的等值网络中，具有规模小、数据少、易维护和不涉密等优点。 静态等值方法包含了拓扑法与非拓扑法两类，拓扑法在已知的全网实 时同步统一的数据情况下，根据建立的外网静态等值网络求解其中的 未知参数；而非拓扑法在全网实时同步数据难以获取时，可通过内网 PMU的量测数据计算外网静态等值网络的未知参数。因此，在全网实 时同步数据难以获取时，可采用非拓扑静态等值方法。

现有的静态等值非拓扑法主要包括挂简单等值机法、基于戴维南 等值及其改进网络的非拓扑法、基于REI等值网络的非拓扑法和基于 Ward等值及其改进网络的非拓扑法。如有采用的方法是基于边界节 点处的KCL以及注入功率量测方程，并增加边界节点的电压以及内网 等值注入电流作为状态变量的量测方程，同时考虑等值电阻、电抗的 一般物理约束，即电抗大于电阻且两者均大于0。这些方法主要的缺 点：1)等值网络不具全面性，没有保留外网负荷与对地支路的特性， 使得进行稳态分析决策时带来很大的误差。2)考虑的一般物理约束， 即电阻小于电抗且两者大于0，此约束能力依然很小，使得等值参数 估计易出现不稳定甚至不满足物理特征现象。

发明内容

本发明的目的是针对现有的静态等值非拓扑等值方法的不足，提 供一种基于PMU测量的元件全面性外网等值计算方法，该方法保留了 外网元件全面性的信息，外网等值网络包含了等值负荷、等值对地支 路、等值发电机、等值线路及变压器支路，且能够适应多端口的外网 等值网络，引入最大运行方式和最小运行方法下参数的约束条件，保 证了等值参数的准确性。

实现本发明目的之技术方案是：一种基于PMU测量的元件全面性 外网等值计算方法，利用计算机，通过程序，先输入PMU测量边界节 点处所需断面的电压、功率以及最大最小的运行方式下等值网络参数 数据，再根据建立的最小二乘法的优化模型，采用内点法求解外网等 值参数。所述方法的具体步骤如下：

1)确定m时刻数

依据内外网相连的端口数确定求解等值网络参数所需的PMU时 刻数。

2mn＞n²+6n(1)

式中n为内外网相连的端口数，m为待求的PMU采样时刻数。

2)输入测量数据

输入m个时刻各边界节点处PMU的电压量测值和m个时刻各边界节点向内网注入的等效电流量测值其中i＝1,2,…,n,n为内外网相连的端口数，t＝t₁,t₂,…,t_m,t为PMU采样时刻，m为总的PMU采样时刻数。

3)建立等值网络测量方程

根据第2)步输入的电压量测量与等效量测量，建立等值网络的量测方程和