[发明专利]一种电力系统中连续潮流计算方法

权利要求书

1.一种电力系统中连续潮流计算方法，其特征在于，包括：

S1，对于电力系统中的PV节点和平衡节点，基于有功功率基本方程、无功功率基本方程和节点电压基本方程，引入无功功率约束条件方程，所述有功功率基本方程、无功功率基本方程和节点电压基本方程和所述无功功率约束条件方程共同构成连续潮流计算约束方程；

S2，采用渐进数值逼近法对所述连续潮流计算约束方程求解，得到每一个PV节点和每一个平衡节点的电压实部和电压虚部，所述渐进数值逼近法的计算步长可自适应调整；

所述有功功率基本方程为：

所述无功功率基本方程为：

所述节点电压基本方程为：

其中，N为电力系统中的PV节点和平衡节点的节点数，e_i、f_i为节点i的电压实部和虚部，G_ij、B_ij为电力系统中所有节点导纳矩阵的第(i,j)个分量，P_i,Q_i分别为节点i的有功功率、无功功率,是节点i的电压幅值；

所述步骤S1中引入的无功功率约束条件方程为：

其中，Q^max和Q^min分别是电力系统中所有PV节点和平衡节点的无功功率的最大值和最小值，是节点i的电压幅值；

对所述无功功率约束条件方程(4)进一步优化得到无功功率极限互补约束方程：

其中，为引入的松弛变量，且PV指PV节点，Slack指平衡节点；

所述对所述无功功率约束条件方程(4)进一步优化得到无功功率极限互补约束方程之后还包括：

引入非线性FB函数：

令w²＝u²+v²+μ，将公式(6)进行变量替换得到：

φ(u,v)＝u+v-w,u≥0,v≥0,w≥0； (7)

将变量替换后的非线性FB函数(7)应用到所述无功功率极限互补约束方程(5)中，得到的方程如下：

方程(1)、(2)、(3)和方程(8)共同构成连续潮流计算约束方程。

2.根据权利要求1所述的连续潮流计算方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

使用同伦变换方法分别对方程(1)、(2)、(3)和(8)分解，通过如下方程式进行表示：

f(x,λ)＝L(x)+Q(x,x)+λF+H＝0； (9)

其中，x为节点电压状态变量，L、Q分别为线性和双线性算子，F为恒定向量,代表节点有功功率、无功功率的初值，H是方程中除节点有功功率、无功功率初值以外的常量所构成的恒定向量；

对于每一个PV节点和平衡节点，对方程式(9)采用迭代法求解得到每一个PV节点和平衡节点的节点电压状态变量x，其中节点电压状态变量x表示为节点电压的实部和虚部。

3.根据权利要求2所述的连续潮流计算方法，其特征在于，所述对方程式(9)采用迭代法求解得到每一个PV节点和平衡节点的节点电压状态变量x具体包括：

对于方程式(9)的第t次迭代和第(t+1)次迭代，展开为如下幂级数形式：

其中，x_t为第t次迭代后节点电压状态变量值，λ_t为第t次迭代时的常量参数，为第t次迭代时节点的p阶电压状态变量值，(Δs)^q为第t次迭代时第q个点的计算步长，K为计算时采用的幂级数式的截断阶数；

其中，第r阶的最大计算步长Δs_max由下式确定：

其中，ε为计算精度控制参数，r是阶数，n为将最大计算步长等分的等分数，为步t和t+1之间的第q个点，且1≤q≤n，Q为构造方程二次项的函数所组成的矩阵。

4.根据权利要求3所述的连续潮流计算方法，其特征在于，在不同阶数的幂级数系数由如下系列方程组确定：

当p＝1时，

当p≥2时，

其中 表示向量内积，v₁,v_p均为中间变量，r为阶数，范围为1到p-1，是函数f(x,λ)在点x_t处的雅可比矩阵；

其中，Q为构造方程二次项的函数所组成的矩阵：

其中为稀疏系数矩阵，1≤i≤n。