[发明专利]基于能量裕度约束的电压在线协调控制方法

摘要

本发明涉及电力系统暂态稳定分析技术领域。本发明公开了一种基于能量裕度约束的电压在线协调控制方法，包括以下步骤：a、建立系统势能函数模型E_p，基于李导数计算能量裕度E_m；b、以能量裕度E_m作为目标函数，无功裕度和电压允许变化范围作为约束条件，形成近似线性规划问题；c、获得协调控制策略，完成多种电压控制方式的协调。本发明将多种电压控制方式纳入统一的能量函数框架下，引入李导数法来计算能量裕度变化，以能量裕度不小于零作为目标函数，以无功充裕度和电压变化范围作为约束来形成近似线性规划问题，其解即为协调控制策略。本发明可以提高计算速度，有助于多种电压控制方式的在线协调控制策略的生成，提高电网的安全运行水平。

主权项

1.基于能量裕度约束的电压在线协调控制方法，包括以下步骤：a、建立系统势能函数模型E_p，基于李导数计算能量裕度E_m；所述能量函数模型E_p为：Ep=Σi=1n-1Σj=i+1n-[1DLi(PLj0(UjUj0)α-k2Uj2Gij+kUj2(Gijcosδij-Bijsinδij)]·(ωi-ωi0)-Σi=1n-1Σj=i+1n[1Mi(Pmi-k2Uj2Gij)(δij-δij0)+kUj2G(sinδij-sinδij0)-Σi=1n-1Σj=i+1n[kUj2Bij(cosδij-cosδij0)-1Tj(QLj0(UjUj0)β-Qei)lnUj|Uj0Uj]-Σi=1n-1Σj=i+1nBcj2[(Uj)2-(Uj0)2]]]>其中：D_Li是节点i的阻尼系数；U_i、U_j是节点i、j的电压；U_i0、U_j0是节点i、j的初始电压；α、β分别是有功和无功的电压比例系数；k是有载调压分接头的调节率；Gi_j、Bi_j是节点i、j之间的电导和电纳；ω_i是发电机i的角速度；ω_i0是发电机的初始角速度；M_i是发电机i的惯性常数；T_j是负荷节点j的负荷恢复系数；Bc_j是节点j并联电容器组的补偿电纳；P_mi是节点i的机械功率；P_Lj、Q_Lj是节点j的有功和无功负荷；Q_ei是发电机节点i的无功注入；δ_ij0为节点i、j之间的初始相位差；δ_ij为节点i、j之间的相位差；所述能量裕度E_m为：Em=Ep(δs2,Us2)(δu2,Uu2)-Ep(δs1,Us1)(δ(t),U(t))=Ep(x02)(xu)-Ep(x01)(x)]]>其中，x₀₂:(δ_s2,U_s2)和x_u:(δ_u2,U_u2)是故障后的稳定平衡点和不稳定平衡点；x₀₁:(δ_s1,U_s1)是故障前的稳定平衡点；x:(δ(t),U(t))是在时间t时刻的当前运行点；是故障后的能量裕度；是在时间t的当前势能值；b、以能量裕度E_m作为目标函数，无功裕度和电压允许变化范围作为约束条件，形成近似线性规划问题；c、获得协调控制策略，完成多种电压控制方式的协调。