[发明专利]计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法及系统

权利要求书

1.一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：包括以下步骤：

根据PQ节点的VQ敏感度来识别极限诱导分岔点；

通过校正器产生预测点，求解补偿控制系数，以满足遇到节点类型转化时减小连续潮流的计算步长，校正迭代与预测过程中的步长控制系数的值高度相关，预测过程，使步长控制系数以校正迭代系数为中心自动调整；

基于PSO的优化方法搜索不同目标的不平衡功率分配系数的最优集合，以搜索对应于不同目标的最优解，求取最危险负荷裕度；

所述PQ节点的VQ敏感度通过连续设置节点的个数重复计算得到，当灵敏度为负值时，系统处于稳定状态；

所述基于PSO的优化方法搜索不同目标的不平衡功率分配系数的最优集合的过程为：当给出功率增长路径和不平衡功率分配系数时，利用连续潮流计算方程确定和获得负载裕度，求取负载裕度的临界值，以PSO的优化方法求取不同目标下的不平衡功率分配系数的最优集合；

所述最优集合为

其中，μ_c为负载裕度下的最大不平衡功率，λ_c为考虑静态电压稳定性的临界负载裕度，obj.4：Min(-λ_c)为最大化负载裕度，α_i为系统中发电机不平衡的功率分配系数；n为能够维持功率平衡的发电机母线的数量。

2.如权利要求1所述的一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：当某个PV节点转换为PQ节点后，系统运行可能转为不稳定状态，这种情况被称为极限诱导分岔点，求解雅可比矩阵的逆矩阵，如果每个PQ节点的VQ灵敏度为负值，则确认系统状态稳定，反之亦然。

3.如权利要求1所述的一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：在连续潮流计算中，PV节点的无功功率随λ增加而增加，任何PV节点的无功功率都可能达到其上限，导致节点类型转换，步长控制系数需要在设定阈值内来确保节点类型的转换顺利进行。

4.如权利要求3所述的一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：通过描述的补充方程以满足遇到节点类型转化时减小连续潮流的计算步长，其中步长控制系数σ：

其中

其中，σ_min为补偿控制系数最小值，q_i(V,θ)表示i节点电压V和相角θ固定时的无功功率，为PV节点的无功功率的上限，参数σ_q在此定义为反映PV总线的发电机无功功率储备，一旦任何PV节点发出的无功功率接近其极限，σ_q将变成一个很小的正值，用于减小连续潮流计算步长，此外，当连续潮流计算在任何类型的分叉点终止时，步长控制系数σ足够小以确保连续潮流计算结果的准确性。

5.如权利要求1所述的一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：所述PSO的优化方法为将N_s粒子被放置在n-1维空间中以搜索不同目标集合中描述的最佳点，通过当前位置矩阵P、当前的最佳位置矩阵P_b和速度矩阵V_e来描述粒子，进行PSO的迭代过程，每个粒子的当前位置利用适应度函数进行评估，如果某个粒子的适应度函数值比该粒子之前的任意粒子的适应度值更低，则更新存储在当前的最佳位置矩阵P_b的对应列中的位置。

6.如权利要求5所述的一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：在PSO的每一步中，粒子的当前位置按照适应值的降序进行重新排列，并按照排列接下来把粒子分成两组，分别为劣势组和优势组，对于PSO群中的前半部分，重新初始化劣势组的粒子，对于后半部分，利用全局最优解代替劣势组粒子的位置和速度。

7.如权利要求6所述的一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算方法，其特征是：所述初始化是指利用表示初始化向量中的每个元素甚至是一个随机数的矩阵进行初始化变量的更新。

8.一种计及不平衡功率分摊的最危险负荷裕度计算系统，其特征是：运行于处理器或存储器上，被配置为执行以下指令：

根据PQ节点的VQ敏感度来识别极限诱导分岔点；

通过校正器产生预测点，求解补偿控制系数，以满足遇到节点类型转化时减小连续潮流的计算步长，校正迭代与预测过程中的步长控制系数的值高度相关，预测过程，使步长控制系数以校正迭代系数为中心自动调整；

基于PSO的优化方法搜索不同目标的不平衡功率分配系数的最优集合，以搜索对应于不同目标的最优解，求取最危险负荷裕度；

所述PQ节点的VQ敏感度通过连续设置节点的个数重复计算得到，当灵敏度为负值时，系统处于稳定状态；

所述基于PSO的优化方法搜索不同目标的不平衡功率分配系数的最优集合的过程为：当给出功率增长路径和不平衡功率分配系数时，利用连续潮流计算方程确定和获得负载裕度，求取负载裕度的临界值，以PSO的优化方法求取不同目标下的不平衡功率分配系数的最优集合；

所述最优集合为

其中，μ_c为负载裕度下的最大不平衡功率，λ_c为考虑静态电压稳定性的临界负载裕度，obj.4：Min(-λ_c)为最大化负载裕度，α_i为系统中发电机不平衡的功率分配系数；n为能够维持功率平衡的发电机母线的数量。