[发明专利]考虑无功源约束与无功平衡效果的电网无功分区方法

权利要求书

1.考虑无功源约束与无功平衡效果的电网无功分区方法，其特征在于，包括：获取待分区电网中无功源与受控节点的灵敏度矩阵和每个无功源裕度上限；根据所述灵敏度矩阵和每个无功源裕度上限，获得每个无功源的最大控制节点集合；根据所述最大控制节点集合，获得待分区电网的初始分区方案；计算待分区电网中任意两个节点间支路的权重，将当前候选分区方案初始化为所述初始分区方案；根据所述支路的权重，计算待分区电网在当前候选分区方案下的模块度，并将当前候选分区方案放入候选分区方案集合中；根据合并条件对所述当前候选分区方案中两个分区区域进行合并，更新当前候选分区方案；重复计算所述当前候选分区方案下的模块度并更新候选分区方案集合，重复合并当前候选分区方案中的两个分区区域，直到候选分区方案的分区区域数量为1；将所述候选分区方案集合中模块度最大的候选分区方案作为最终分区方案；

所述根据所述灵敏度矩阵和每个无功源裕度上限，获得每个无功源的最大控制节点集合，包括以下步骤：

根据所述灵敏度矩阵中的每个列向量，获得每个无功源的控制灵敏度向量，并根据所述控制灵敏度向量中灵敏度值的大小顺序，对每个无功源控制的所有受控节点进行排序；

初始化当前无功源的最大控制节点集合为空集，从当前无功源的灵敏度向量中灵敏度值最大的受控节点开始，按照灵敏度值排序结果从大到小依次将受控节点加入到所述当前无功源的最大控制节点集合中，直到当前无功源的最大控制节点集合中的所有受控节点的无功源容量需求不再满足当前无功源裕度上限的约束，将最后增加的受控节点从所述最大控制节点集合中删去，获得当前无功源的最大控制节点集合，其中，当前无功源裕度上限的约束为：

式中，为第i个无功源的裕度上限，C_i为第i个无功源的最大控制节点集合，Q_Lj为受控节点j的无功需求，所述灵敏度矩阵M_LS中第j行第i列的元素值M_Lj,Si为第i个无功源的控制灵敏度向量中对应的受控节点j的灵敏度值；

根据所述每个无功源的控制灵敏度向量和每个无功源裕度上限，依次确定所有无功源的最大控制节点集合。

2.如权利要求1所述的考虑无功源约束与无功平衡效果的电网无功分区方法，其特征在于，所述获取待分区电网中无功源与受控节点的灵敏度矩阵和每个无功源裕度上限包括：

根据电网运行状态的分析，建立待分区电网中无功变化量和电压变化量的线性化模型：

式中，ΔQ_S为无功源的无功变化量所组成的向量、ΔV_S为无功源的电压变化量所组成的向量；ΔQ_L为受控节点的无功变化量所组成的向量、ΔV_L为受控节点的电压变化量组成的向量，S_SS、S_SL、S_LS和S_LL为灵敏度矩阵的参数；

根据所述灵敏度矩阵的参数，计算所述待分区电网中无功源与受控节点的灵敏度矩阵为：

式中，M_LS为所述无功源与受控节点的灵敏度矩阵，M_LS的每个列向量代表每个无功源的控制灵敏度向量、每个行向量代表每个受控节点的受控灵敏度向量；S_SS、S_SL、S_LS和S_LL为灵敏度矩阵的参数；

根据所述无功源调节时的约束条件，计算所述每个无功源裕度上限为：

式中，表示所述每个无功源裕度上限所组成的向量，Q_S为所述每个无功源当前无功出力所组成的向量，Q_S,max为所述每个无功源的无功出力上限所组成的向量，ΔQ_Lm为根据历史统计分析得到的每个受控节点的无功变化量所组成的向量；

当待分区电网中受控节点不存在无功变化时ΔQ_Lm＝0；当待分区电网中存在多个可能的受控节点的无功变化量所组成的向量时，按每个可能的无功变化量所组成的向量分别计算将所有中对应元素最小的值作为所述每个无功源裕度上限所组成的向量中的对应元素的值。