[发明专利]应用于相继故障的基于分布因子的快速潮流计算算法

摘要

本发明公开了一种应用于相继故障的基于分布因子的快速潮流计算算法，属电力系统及其自动化技术领域。该方法主要包括是否可以采用快速潮流计算算法的判断以及相继故障后的线路潮流的快速计算两个任务。前者依靠根据二阶灵敏度设计的误差判断量化指标来实现，后者采用分布因子方法进行快速估算。本方法中采用分布因子估算潮流的方式能够大量减少相继故障分析中常规潮流计算次数，从而大大提高了计算效率，同时利用误差判断量化指标指出估算误差较大的情形并重启交流潮流计算以保证计算精度。本方法在保证了计算精度的情况下，最大限度地减少了计算量，满足工程实用化要求，并具有良好的普适性。

主权项

1.应用于相继故障的基于分布因子的快速潮流计算算法，其特征在于，包括如下步骤:1）在相继故障分析中，读入初始系统工况并进行原始交流潮流计算，若原始交流潮流计算结果不收敛则重新选择初始系统工况直至原始交流潮流计算结果收敛，若原始交流潮流计算结果收敛，则读入初始线路电抗矩阵X_m、初始节点电抗矩阵X和相继故障链信息，其中相继故障链是由j级线路开断组成，j大于等于1，每一级线路开断可以只开断一条线路，也可以是多条线路同时开断；2）往前搜索该相继故障链上最近一次交流潮流信息，从第j-1级开始依次递减，查询各级的潮流计算方式，直至第i级计算采用交流潮流计算为止，读入第i级的网络拓扑和交流潮流计算结果，如果i为0，则读入原始的网络拓扑和原始交流潮流计算结果；3）在第i级的网络拓扑基础上，将相继故障链中第i级到第j级之间的所有开断线路在第i级的网络拓扑上断开，形成第j级线路开断后的网络拓扑，根据该条故障链在第i级和第j级的网络拓扑分别计算第i级和第j级的节点支路关联矩阵Mⁱ和M^j，接着采用步骤1）中读入的初始线路电抗矩阵X_m和初始节点电抗矩阵X,分别计算第i级和第j级的功率传输分布因子矩阵PTDFsⁱ和PTDFs^j，再分别求取第i级和第j级的支路断线分布因子矩阵LODFsⁱ和LODFs^j；4）对于该相继故障链，按公式ΔLODFs＝LODFs^j-LODFsⁱ计算支路断线分布因子增量矩阵ΔLODFs，再对ΔLODFs求取二范数，得到基于二阶灵敏度的误差判断量化指标F(ΔLODFs)=||ΔLODFs||F=(Σi,j=1nΔLODFi,j2)1/2;]]>5）将误差判断量化指标F(ΔLODFs)与预设阈值进行比较判别，得到误差判断量化指标F(ΔLODFs)与预设阈值的比较结果；6）如步骤5）中得到的误差判断量化指标F(ΔLODFs)与预设阈值的比较结果表明误差判断量化指标F(ΔLODFs)低于预设阈值，则先根据第i级和第j级的网络拓扑得到断线线路集o和需要监测的未断线路集l，其中断线线路集o由第i级和第j级之间的所有断线线路组成，未断线路集l由第j级故障后所有未断线路组成；接着对于断线线路集o中的每一条断线线路，在功率传输分布因子矩阵PTDFs^j中，用以该断线线路的发点为列、断线线路集o中的每条断线线路和未断线路集l中的每条未断线路为行的元素，减去相对应的、以该断线线路的收点为列、断线线路集o中的每条断线线路和未断线路集l中的每条未断线路为行的元素，得到每一条断线线路对于断线线路集o中的每条断线线路和未断线路集l中的每条未断线路的影响值，整理这些影响值，形成断线线路集o对未断线路集l的影响矩阵和断线线路集o对断线线路集o的影响矩阵再按公式计算第j级时的广义分布因子矩阵其中I是单位矩阵；最后从第i级的交流潮流计算结果中读入和其中是第i级故障后未断线路集l的线路有功潮流向量，是第i级故障后断线线路集o的线路有功潮流向量，按公式估算第j级故障后未断线路集l的线路有功潮流向量如步骤5）中得到的误差判断量化指标F(ΔLODFs)与预设阈值的比较结果表明误差判断量化指标F(ΔLODFs)不低于预设阈值，则直接采用交流潮流计算第j级故障后未断线路集l的线路有功潮流向量7）保存第j级相继故障链的潮流信息，包括第j级线路开断后的网络拓扑、第j级线路开断后的潮流计算方式和第j级线路开断后的潮流计算结果。