[发明专利]基于低非线性度网络模型的用于潮流计算的初值估计方法

摘要

本发明涉及一种基于低非线性度网络模型的用于潮流计算的初值估计方法，属于电力系统潮流计算技术领域。输电网全部节点注入的向量形式表示，计算向量中的常数矩阵，分别对常数矩阵的行和列进行重排，得到用于初值估计的线性方程组的系数矩阵和常数项，得到用于初值估计的线性方程组的系数矩阵和常数项，求解该线性方程组，得到PQ节点的电压幅值，以及PV和PQ节点的电压相角，实现用于潮流计算的初值估计。本发明的初值估计方法，无需电网先验知识，只需求解一次线性方程组，方法简单、鲁棒性高，给出的初值质量高；同时，本发明中提供的计算方法不依赖于当前的系统运行状态，对不同的输电网络有较强的适应性。

主权项

1.一种基于低线性度网络模型的用于潮流计算的初值估计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)用表示输电网中的所有节点，节点共分三类：V_θ节点、PV节点和PQ节点；/n在低线性度网络模型中，输电网全部节点注入的向量形式表示为：/nP＝G_P·Vs-B_P·θ/nQ＝-B_Q·Vs-G_Q·θ/n其中，P为输电网中全部节点的有功功率注入组成的向量，Q为输电网中全部节点的无功功率注入组成的向量，Vs为输电网中全部节点的电压幅值平方组成的向量，θ为输电网中全部节点的电压相角组成的向量，G_P为有功功率注入向量P关于Vs的系数矩阵，B_P为P关于θ的系数矩阵，G_P和B_P均为常数矩阵，B_Q为无功功率注入向量Q关于Vs的系数矩阵，G_Q为Q关于θ的系数矩阵，B_Q和G_Q均为常数矩阵；/n(2)利用下式计算得到上述步骤(1)的常数矩阵G_P，B_P，B_Q和G_Q：/n /nB_P＝-diag(B*e)+B/n /nG_Q＝-diag(G*e)+G (6)/n其中，G为输电网节点导纳矩阵的实部，B为输电网节点导纳矩阵的虚部，e为全部元素为1的列向量，diag(a)表示以向量a为对角线的对角矩阵；/n(3)分别对G_P，B_P，B_Q和G_Q的行和列进行重排，得到用于初值估计的线性方程组的系数矩阵和常数项：/n系数矩阵为：/n /n其中，上标表示对向量P关于Vs的系数矩阵G_p取PV和PQ节点对应的行，取PQ节点对应的列，表示对向量P关于θ的系数矩阵B_P取PV和PQ节点对应的行，取PV和PQ节点对应的列，表示对向量Q关于Vs的系数矩阵B_Q取PQ节点对应的行，取PQ节点对应的列，表示对向量Q关于θ的系数矩阵GQ取PQ节点对应的行，取PV和PQ节点对应的列；/n常数项计算公式如下：/n /n其中，/n上式中，Cg为与输电网相对应的发电机组位置矩阵，P_g为所有发电机组的有功出力向量，O为所有元素都为0的列向量，P_d表示输电网中的所有节点组成的有功负荷向量，Q_d表示输电网中的所有节点组成的无功负荷向量，表示对有功负荷向量P_d取PV和PQ节点对应的行，表示对无功负荷向量Q_d取PQ节点对应的行，表示对C_g和P_g乘积得到的向量即输电网的有功注入，取PV和PQ节点对应的行；/n /n /n上式中，上标表示对向量P关于Vs的系数矩阵G_P取PV和PQ节点对应的行，取Vθ和PV节点对应的列，表示对向量Q关于Vs的系数矩阵B_Q取PQ节点对应的行，取Vθ和PV节点对应的列，表示对向量P关于θ的系数矩阵B_P取PV和PQ节点对应的行，取Vθ节点对应的列，表示对向量Q关于θ的系数矩阵G_Q取PQ节点对应的行，取Vθ节点对应的列；/n由于M₁，M₂和M₃均为常数向量或矩阵，而Vθ节点和PV节点的电压幅值以及Vθ节点的电压相角已知，即和为已知量，得到用于初值估计的线性方程组：/nM·X＝M₀，/n其中，即X向量由两部分组成：PQ节点的电压幅值平方，以及PV和PQ节点的电压相角；/n(4)求解上述步骤(3)的用于初值估计的线性方程组，得到PQ节点的电压幅值，以及PV和PQ节点的电压相角，实现用于潮流计算的初值估计。/n