[发明专利]一种电力系统静态电压稳定域边界线性近似方法

说明书

本发明公开了一种电力系统静态电压稳定域边界线性近似方法，涉及电压稳定域边界领域，包括：以基态潮流为起始点，采用传统最优潮流搜索第一个电力系统鞍结分岔点，将其映射至二维有功注入空间，获取静态电压稳定域边界点；向功率增长方向角减小方向改变功率增长方向，通过拉格朗日乘子法计算新功率增长方向下的电力系统鞍结分岔点；若功率增长方向角小于等于0结束计算：采用分段近似的方法，将所有所得的静态电压稳定域边界点进行线性近似，获取静态电压稳定域的近似性边界。本发明所得静态电压稳定域不仅保留了较高精确度，还有效降低了传统最优潮流搜索单个电力系统鞍结分岔点的耗时，提高了采用静态电压稳定域分析稳定性的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及电压稳定域边界领域，尤其涉及一种电力系统静态电压稳定域边界线性近似方法。

背景技术

自上世纪70年代以来，电力系统静态电压稳定性分析已成为电力系统稳定性分析的重要组成部分。在众多静态电压稳定性分析方法中，连续潮流(continuation powerflow，CPF)法能够根据给定方向，准确计算出该方向下的电压崩溃极限，具有独特的灵活性和实用性，是目前电力系统静态电压稳定性分析中应用最广泛的方法。

但在某些情境下，如研究某几个负荷波动较大的节点或接有风机等新能源发电的节点对于全网电压稳定性影响时，若先依靠负荷预测和机组组合确定功率增长方向，再采用连续潮流计算负荷裕度，则所得负荷裕度很可能因上述特殊节点随机性的功率注入而失去可靠性，故而难以真实反映系统的电压稳定性。而静态电压稳定域(Static voltagestability region,SVSR)是描述确定网络拓扑结构和参数下，系统具有静态电压稳定性的运行区，是分析、评估含随机性和不确定性因素影响的电力系统静态电压稳定性的重要工具。然而SVSR虽可全面、直观评估电力系统在多重不确定性、随机性因素影响下的电压稳定性，但SVSR边界的搜索是构建SVSR的关键。

目前，逐点搜索SVSR边界是构建静态电压稳定域的重要方法，此类方法虽然可构建高精度的SVSR但其计算效率低；而超平面近似法可提高SVSR构建效率但其构建的SVSR保守性较强。

此外，边界拓扑特性极为复杂，难以用统一的超平面解析式描述或获取准确近似的通用性结论。因此，SVSR的构建仍缺乏高效且保证良好精度的通用方法。

发明内容

本发明提供了一种电力系统静态电压稳定域边界线性近似方法，本发明不仅继承了传统最优潮流(optimal power flow,OPF)和连续潮流模型高精度搜索鞍结分岔(saddlenode bifurcation，SNB)点的特点，还有效降低了搜索单个SNB点的耗时，显著提高了电力系统SVSR的构建效率，详见下文描述：

一种电力系统静态电压稳定域边界线性近似方法，所述方法包括如下步骤：

以基态潮流为起始点，采用传统最优潮流搜索第一个电力系统鞍结分岔点，将其映射至二维有功注入空间，获取静态电压稳定域边界点；

向功率增长方向角减小方向改变功率增长方向，通过拉格朗日乘子法计算新功率增长方向下的电力系统鞍结分岔点；若功率增长方向角小于等于0结束计算；

采用分段近似的方法，将所有所得的静态电压稳定域边界点进行线性近似，获取静态电压稳定域的近似性边界。

所述采用传统最优潮流搜索第一个电力系统鞍结分岔点，将其映射至二维有功注入空间步骤具体为：

将所得电力系统鞍结分岔点映射至分别以节点i、j的有功注入功率为横纵坐标轴的二维有功注入空间内。

所述功率增长方向角具体为：