[发明专利]一种含直流的电网发电机调差系数整定方法及系统

权利要求书

1.一种含直流的电网发电机调差系数整定方法，包括以下步骤：

步骤1、构建调差系数整定过程中的目标函数，即区域电网中多时段下中枢节点电压标准差指标最小；

步骤2、列出调差系数整定过程中的约束条件，包含潮流约束、控制变量约束和安全约束，所述潮流约束包含发电机节点约束、交流PQ节点约束和直流PQ节点约束；

步骤3、对目标函数进行求解，找到一组在满足约束条件下使目标函数取得最小值的一组调差系数，该组调差系数即为发电机调差系数整定值。

2.根据权利要求1所述的一种含直流的电网发电机调差系数整定方法，其特征在于，步骤1具体为：

区域电网中变电所母线是无功电压控制的中枢节点，发电机调差系数整定目标是提高中枢节点的电压质量，以多时段下中枢节点电压标准差指标最小为目标函数：

式中，i＝1,2,…,k，k为区域电网中枢节点个数；j＝1,2,…,N，N为运行时段数；为第i个中枢节点在第j个运行点的电压；为第i个中枢节点在N个运行点下的电压平均值。

3.根据权利要求2所述的一种含直流的电网发电机调差系数整定方法，其特征在于，步骤2具体为：

所述潮流约束包括发电机节点约束、交流PQ节点约束和直流PQ节点约束；

设系统中共包含n个节点，编号1，…，m为PQ节点，编号m+1，…，n-1为发电机节点，编号n为平衡节点；

对于PQ节点，若为纯交流节点，则功率修正方程为：

式中，ΔP_i、ΔQ_i分别为节点i的有功功率和无功功率修正量，P_is、Q_is分别为节点i注入的有功功率和无功功率；U_i、θ_i分别为节点i的电压幅值和相角，U_j、θ_j分别为节点j的电压幅值和相角，θ_ij＝θ_i-θ_j；G_ij、B_ij为节点导纳矩阵元素Y_ij的实部和虚部；

对于PQ节点，若为直流节点，则功率修正方程为：

式中，V_di、I_di分别为直流节点i的电压和注入电流，为节点i的功率因数角；

对于发电机节点，修正方程为：

式中，β_is为发电机节点i的调差系数，Δβ_i为发电机节点i的调差系数修正量；U_iref为发电机节点i的电压参考值，Q_iref为发电机节点i的无功功率参考值；

上述修正方程的极坐标形式可表示为：

基于上述修正方程，对含发电机节点、交流PQ节点和直流PQ节点的网络进行潮流计算，计算过程如下：

1)形成节点导纳矩阵Y；

2)设置各节点电压初值

3)将节点电压初值带入修正方程，求解不平衡量

4)利用节点电压初值求解雅克比矩阵中各元素；

5)解修正方程，得到各节点电压修正量

6)计算各节点电压新值：

7)将各节点电压的新值自第三步开始进入下一次迭代，直到ΔP、ΔQ、Δβ满足精度要求，停止迭代；

所述控制变量约束为：控制变量为区域电网内发电机调差系数β，需满足：

β_min≤β≤β_max (6)

式中，β_max、β_min分别为调差系数上限值和调差系数下限值；

所述安全约束为：区域电网内各节点电压安全约束：

U_min≤U_i≤U_max (7)

式中，U_max、U_min分别为节点电压上限值和节点电压下限值；

区域电网内各发电机节点无功功率约束：Q_Gmin≤Q_G≤Q_Gmax (8)

式中，Q_G为发电机无功出力，Q_Gmin、Q_Gmax分别为发电机无功出力下限和发电机无功出力上限值。