[发明专利]一种区内黑启动恢复网络的计算方法及计算系统

说明书

本发明公开了一种区内黑启动恢复网络的计算方法及计算系统，利用构建的能量函数来确定黑启动时各个机组之间的最优网络，通过最小化线路无功的方式，将黑启动电源无功吸收能力大于容性无功功率的约束自然的考虑其中。通过解微分方程组的形式可以快速获得最优启动网络，且无需线性规划工具，为启动网络的求解提供了新方法。

技术领域

本发明属于电网启动方案设计技术领域，具体涉及一种区内黑启动恢复网络的计算方法及计算系统。

背景技术

在黑启动分区方案确定以后，需要提供最大的功率支持尽快恢复系统。但各台机组的启动特性各不相同，机组在恢复初期需要综合考虑机组额定容量、启动时间和爬坡速率等因素来确定优先恢复的机组。在恢复机组过程中，所选输电线路在空载时会产生容性无功功率。黑启动电源无功吸收能力小于容性无功功率时，将导致无功功率不平衡，导致电压升高现象。因此，确定合理的黑启动方案恢复路径是扩展黑启动方案中极为重要的内容。但求解黑启动最佳恢复路径是一个图论中求局部最小树的问题，已经被证明是一个多项式非确定性问题(NPC,non-deterministic polynomial complete problem)，难以快速确定最优解。目前还缺乏一种无需反复搜索，直接通过解微分方程组形式快速求解最优启动网络的方法。

发明内容

本发明提供了一种区内黑启动恢复网络的计算方法及计算系统，能够通过解微分方程组，直接求得线路无功最小为目标的黑启动最优恢复网络。

为达到上述目的，本发明所述一种区内黑启动恢复网络的计算方法，包括以下步骤：

定义并求解用于表征节点j是否为非黑启动电源的发电机组的变量，用于表征节点j是否为黑启动电源的变量，用于表征节点j与黑启动电源之间是否有供电线路的变量，j为电网中的节点编号，0≤j≤N，N+1为电网中的节点总数；

根据节点间的关联关系，建立节点间线路无功表，所述节点间线路无功表中的元素为线路(i,j)考虑高抗或低抗补偿后的剩余充电无功功率，所述线路(i,j)表示节点i与节点j之间的供电线路；

建立启动网络状态表，所述启动网络状态表中的元素为供电线路选择变量，表征线路(i,j)是否选入黑启动回复网络以及节点i和节点j之间的供电状态；

用求解的用于表征节点j是否为非黑启动电源的发电机组的变量，用于表征节点j是否为黑启动电源的变量和用于表征节点j与黑启动电源之间是否有供电线路的变量，节点间线路无功表中的元素，以及供电线路选择变量建立恢复网络能量函数；

求建立的恢复网络能量函数，得到供电线路选择变量的值，并根据供电线路选择变量的值划分黑启动恢复网络。

进一步地，表征节点j是否为非黑启动电源的发电机组的变量e_j的值由下式确定：

进一步地，表征节点j是否为黑启动电源的变量b_j的值由下式确定：

进一步地，表征节点j与黑启动电源之间是否有供电线路的变量c_j的值由下式确定：

进一步地，恢复网络能量函数为：