[发明专利]一种优化电网运行约束计算的线性化技术

说明书

本发明提供了一种优化电网运行约束计算的线性化技术，利用线性化过程中反演过程的原理，应用状态估计技术来查找网络的内部状态，根据输入和输出雅可比矩阵生成线性化图。在线性化映射中，在输入雅可比侧使用伪矩阵代替逆矩阵，以避免系统的奇异性。针对各种控制变量使用任意系统输出向量创建不等式约束，应用线性规划找到最佳解决方案，并在29总线电网络上进行方案演示。克服了当系统的低秩不足或输出端有太多约束时，也能找到相应情况的解决方案。

技术领域

本发明涉及电网计算技术领域，尤其涉及一种优化电网运行约束计算的线性化技术。

背景技术

传统的电力系统仅设计用于从发电站通过传输网络到配电系统的下游潮流，通过分布式发电机直接连接到电网络或终端用户。这些通常是小型发电机，从100瓦到几兆瓦不等。随着分布式发电机(例如光伏(PV)，风力涡轮机等)的数量不断增加，电力系统的运行方式正在迅速变化，甚至达到双向潮流变化。实际上，由于这个原因，可以预期操作状态可能会导致下游电力违规。这可能导致不得不降低PV注入，或者使用需求侧管理资源或补偿设备等来使这种系统更加安全稳定。其中，自由度是实时内部管理系统的重要选择之一，如需求侧管理、补偿设备控制等。

状态估计(SE)是电力系统能源管理和电力系统控制中的重要工具，在电力系统运行中具有强大的安全性。状态估计使用所有可用的输入测量数据，并将其转换为具有相应相角的电压幅值，状态估计通知支持优化功能的仿真层，仿真层可以准确估计不同节点的可能行为，但是它们通常保持不变。同时，它可以指定哪些参数可能有影响。现有的线性化技术里存在容易出现反演现象的缺陷。因此，需要一种基于优化器创建一个闭环控制系统。

发明内容

本发明提供了一种优化电网运行约束计算的线性化技术，利用线性化过程中反演过程的原理，应用状态估计技术来查找网络的内部状态，根据输入和输出雅可比矩阵生成线性化图。在线性化映射中，在输入雅可比侧使用伪矩阵代替逆矩阵，以避免系统的奇异性。针对各种控制变量使用任意系统输出向量创建不等式约束，应用线性规划找到最佳解决方案，并在29总线电网络上进行方案演示。克服了当系统的秩不足或输出端有太多约束时，也能找到相应情况的解决方案。

为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种优化电网运行约束计算的线性化技术。

本发明实现的技术方案如以下步骤：

(1)在电网总线中设置输入向量i，通过潮流分析确定状态向量v(i(x))，以此计算出系统输出向量o(i(x))，所述系统输出向量o(i(x))受到约束；

(2)建立从控制变量到系统输出向量o(i(x))的线性映射，所述线性映射需要对操作向量o(i(x))与状态向量v(i(x))相关的雅可比矩阵J₀(v)进行线性化，对输入向量i和系统状态向量v(i(x))之间的雅可比矩阵J_i(v)进行线性化；

(4)使用雅可比矩阵在输入向量i和系统输出向量o(i(x))之间建立线性化映射Δo(Δi)；

(5)生成操作约束；

(6)采用过程线性规划进行优化，采用一种迭代方法来消除线性化过程中产生的误差。

所述向量i通过以下参数组成：

i＝[V₁ δ₁ … |V_i| P_i … x … P_n Q_n]^T

式中，i是系统输入的向量，V是节点电压幅值，δ是相关的相角，|Vi|是电压绝对值，P_i是功率总量，P是有功功率，Q是无功功率，n是节点数。

所述x是所有有功功率和无功功率的组合，即：