[发明专利]一种电力系统静态电压稳定分析方法及系统

权利要求书

1.一种电力系统静态电压稳定分析方法，其特征在于，基于变步长控制连续潮流法，包括以下步骤：

步骤1，基于潮流方程的极坐标形式，利用基础数据进行初始潮流计算，得到连续潮流的初始解；

步骤2，通过扩展连续潮流方程求解预测点；

步骤3，基于步长控制函数利用变步长控制方法进行预测；

步骤4，基于连续潮流扩展的雅克比矩阵进行连续潮流的校正计算，校正完成后判断连续潮流是否达到拐点，若达到，则结束连续潮流计算，否则转至步骤2继续进行求解；

其中，步骤1中，潮流方程的极坐标形式为：

式(1)中，P_Gi，Q_Gi分别为发电机的有功功率和无功功率，P_Li，Q_Li分别为负荷的有功功率和无功功率，θ_ij＝θ_i-θ_j，θ_ij为节点i和节点j电压的相位差，G_ij，B_ij分别为系统的电导和电纳；V_i，V_j分别为节点i和节点j的电压幅值；

利用式(2)进行初始潮流计算，得到连续潮流的初始解；

式(2)中，ΔP，ΔQ分别为有功功率的偏差量，无功功率的偏差量，J为潮流方程的雅克比矩阵，Δδ，ΔU/U分别为相角的修正量，电压的修正量；

步骤2具体包括：将潮流方程的极坐标形式表示为：f(x)＝0；连续潮流方程表示为：f(x,λ)＝0；式中，x为电力系统的电压幅值和相角；λ为负荷因子变量；

扩展连续潮流方程求解预测点，

式中，e_k＝[0...1...0]，h是步长，(x^j,λ^j)是第j步的潮流解，是j步的潮流解的预测值，x表示系统的电压幅值与相角参数，λ表示负荷因子；

步骤3中，

步长控制函数的表达式为：

式中，a、b、c、d为参数，根据系统实际情况设定；

K→∞时，

K→0时,最大步长

2.根据权利要求1所述的一种电力系统静态电压稳定分析方法，其特征在于，步骤3中，a取步长最大值；b＝100～200；c＝2000～4000；d为拐点处的步长。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统静态电压稳定分析方法，其特征在于，步骤3中，a＝0.5，b＝100，c＝2000，d＝0.01。

4.一种电力系统静态电压稳定分析系统，其特征在于，基于变步长控制连续潮流法，包括：

初始解获取模块，用于根据潮流方程的极坐标形式，利用基础数据进行初始潮流计算，得到连续潮流的初始解；

预测点获取模块，用于通过扩展连续潮流方程求解预测点；

预测模块，用于利用变步长控制方法进行预测；

校正判断模块，用于根据连续潮流扩展的雅克比矩阵进行连续潮流的校正计算，校正完成后判断连续潮流是否达到拐点，若达到，则结束连续潮流计算，否则转至预测点获取模块继续进行求解；

其中，初始解获取模块中，潮流方程的极坐标形式为：

式(1)中，P_Gi，Q_Gi分别为发电机的有功功率和无功功率，P_Li，Q_Li分别为负荷的有功功率和无功功率，θ_ij＝θ_i-θ_j，θ_ij为节点i和节点j电压的相位差，G_ij，B_ij分别为系统的电导和电纳；V_i，V_j分别为节点i和节点j的电压幅值；

利用式(2)进行初始潮流计算，得到连续潮流的初始解；

式(2)中，ΔP，ΔQ分别为有功功率的偏差量，无功功率的偏差量，J为潮流方程的雅克比矩阵，Δδ，ΔU/U分别为相角的修正量，电压的修正量；

预测点获取模块中，所述通过扩展连续潮流方程求解预测点具体包括：

将潮流方程的极坐标形式表示为：f(x)＝0；连续潮流方程表示为：f(x,λ)＝0；

式中，x为电力系统的电压幅值和相角；λ为负荷因子变量；

扩展连续潮流方程求解预测点，

式中，e_k＝[0...1...0]，h是步长，(x^j,λ^j)是第j步的潮流解，是j步的潮流解的预测值，x表示系统的电压幅值与相角参数，λ表示负荷因子；

预测模块中，

步长控制函数的表达式为：

式中，a、b、c、d为参数，根据系统实际情况设定；

K→∞时，

K→0时,最大步长