[发明专利]一种考虑地理分区边界优化的电网关键断面自动搜索方法

摘要

一种考虑地理分区边界优化的电网关键断面自动搜索方法，属于电力系统安全运行方法技术领域。对地理分区进行优化；搜索输电断面；得到系统输电断面后，需要根据重要度判据对各个断面的重要度进行计算排序，得到关键断面；断面潮流越重、裕度越小，则重要度越大，需重点监控。本发明P_i^max取断面的静稳极限潮流，采用连续潮流法计算得到。本发明通过对新英格兰39节点标准系统和华北电网的500kV系统使用本方法进行有效性验证，其断面的自动搜索得到的关键断面与实际运行情况相一致，验证了本发明准确性。本发明快速，在电力系统安全运行暨输电断面自动辨识方面具有重要意义。

主权项

1.一种考虑地理分区边界优化的电网关键断面自动搜索方法，其特征在于，该方法步骤如下：1)对地理分区进行优化(1)确定初始地理分区：根据实际电网数据，得到地理分区数目及各区所包含站点，搜索两端点不在相同分区的支路，得到区域间的联络线，即确定初始地理分区情况；(2)对所得分区结果进行优化：收缩树枝节点、对各分区的边缘节点的区域划分进行优化；以检验联络线潮流一致性、检查边缘节点与两个区域之间的电气距离为原则，对潮流不一致的联络线端点和分区不合理的站点进行分区调整，得到优化后的电网简化结构图；2)自动搜索输电断面，步骤为：(1)根据电网优化后的分区得到电网简化结构图，以分区为节点，分区联络线为边，结合实际潮流，得到系统的有向拓扑图G(V,E)；(2)潮流流向相同、且能将系统分为两个连通区域的联络线集合为输电断面，自动搜索输电断面，其步骤为：a.遍历区间联络线，以L_i-j为例；i和j分别为联络线L_i-j的始端和末端分区；断开联络线L_i-j，如果系统分成了两个独立的系统，则该联络线独自为一个断面；否则，转入步骤b；b.以L_i-j上潮流流出的分区i为中心，将所有潮流流入此分区的区域与分区i看作一个大的供电区K₀；搜索潮流流出该区的所有联络线，断开这些联络线，若系统分为了两个或多个独立的系统，则它们是一个或数个输电断面；c.选择下一条区间联络线，重复上述步骤，直到搜索完系统所有的输电断面；3)筛选关键断面，步骤如下：(1)设系统中第i个断面的潮流为P_i，按公式（4）将断面潮流归一化为P_i′；Pi′=Pi-minj{Pj}maxj{Pj}-minj{Pj}j=1,2,...,n---(4)]]>(2)仿真得到第i个断面的极限传输功率为它代表了该断面的传输能力，断面的传输容量裕度为M_i，计算公式为：Mi=Pimax-PiPimax---(5)]]>取断面的静稳极限潮流；(3)计算断面的重要度K_i为：K_i＝P_i'-ln(M_i)    （6）公式（6）表明断面潮流越重、裕度越小，则重要度越大，需重点监控；当断面裕度较大时，断面不易发生潮流过载及系统失稳，裕度对于断面重要度的影响较小，而当其值越小越接近零，其重要度应当急遽加大，采用自然对数函数能够较好体现这一特征；对所有断面重要度排序得到关键断面。