考虑等值元件全面性与参数物理约束的非拓扑静态等值法制造技术

一种考虑等值元件全面性与参数物理约束的非拓扑静态等值法，涉及互联电网中内网稳态分析计算时考虑等值元件全面性和等值参数物理约束的非拓扑静态等值参数估计方法。本发明专利技术利用计算机，通过程序，首先输入基础数据，建立考虑等值元件全面性的外网等值网络及其量测方程，计算外网等值参数的典型值并建立等值参数的物理约束，再建立考虑等值元件全面性的非拓扑优化模型，求解并输出外网等值参数的估计值。本发明专利技术具有等值元件的全面性，等值参数估计值的稳定性及合理性，能提高内网稳态分析计算的精度等特点。本发明专利技术可广泛应用于互联电网的外网静态等值参数估计，特别是内网难以获得外网实时同步数据时的外网静态等值参数估计。

【技术实现步骤摘要】
考虑等值元件全面性与参数物理约束的非拓扑静态等值法
本专利技术属于电力系统静态等值
，具体涉及互联电网中内网稳态分析计算时考虑外网等值元件的全面性和等值参数物理约束的非拓扑静态等值参数估计方法。
技术介绍
在现代电力系统中，随着清洁能源的大规模接入以及供电可靠性要求的不断提升，互联电网中各子网间的相互影响越来越强烈，在各子网(内网)在进行独立的稳态分析计算时，需考虑与之紧密联系的相邻子网(外网)的影响。在实际工程中，内网一般只能获取外网典型运行方式的数据，难以获得全网实时同步统一的运行数据，使得互联电网一体化的静态稳定分析计算难以实现，从而影响内网的稳态分析精度及其运行决策的有效性，并制约着清洁能源的利用率以及供电的可靠性。电力系统的静态等值方法能对外网进行全面等值处理，同时能有效考虑外网对内网的影响，现已成为保证内网稳态分析精度及其运行决策有效性的关键技术，是研究现代互联电网安全稳定运行的重要课题。现有电力系统非拓扑静态等值方法，一般根据外网的构成事先假定外网等值网络，并基于内部电网或边界节点处的多时段电压、电流相量的实时量测量或状态估计量建立量测方程，进而建立外网等值网络中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑等值元件全面性与参数物理约束的非拓扑静态等值法，其特征在于所述方法的具体步骤如下：(1)输入基础数据输入内网基础数据和外网典型运行方式数据，所述内网基础数据包括内网拓扑结构，即电网中各节点的连接关系和电力设备参数，即线路、变压器、发电机、负荷、无功补偿装置的节点编号、类型、额定容量、额定电压、阻抗、导纳参数；所述外网典型运行方式数据包括外网最大运行方式和最小运行方式下的拓扑结构及电力设备参数以及运行状态数据，即电网中各节点的电压，负荷以及发电机的注入功率，各线路、变压器的支路功率，无功补偿设备的注入无功功率；(2)建立考虑等值元件全面性的外网等值网络及其量测方程第(1)步完成后，根据内...

【技术特征摘要】
1.一种考虑等值元件全面性与参数物理约束的非拓扑静态等值法，其特征在于所述方法的具体步骤如下：(1)输入基础数据输入内网基础数据和外网典型运行方式数据，所述内网基础数据包括内网拓扑结构，即电网中各节点的连接关系和电力设备参数，即线路、变压器、发电机、负荷、无功补偿装置的节点编号、类型、额定容量、额定电压、阻抗、导纳参数；所述外网典型运行方式数据包括外网最大运行方式和最小运行方式下的拓扑结构及电力设备参数以及运行状态数据，即电网中各节点的电压，负荷以及发电机的注入功率，各线路、变压器的支路功率，无功补偿设备的注入无功功率；(2)建立考虑等值元件全面性的外网等值网络及其量测方程第(1)步完成后，根据内网与外网之间的端口个数n，建立考虑等值元件全面性的外网等值网络，所述网络的等值元件包括等值支路，即等值互联支路和等值扩展支路、等值对地支路、等值负荷、等值发电机四类等值元件，其中，bi、bj和ei、ej分别为边界节点和等值发电机节点，下标i,j＝1,2,...,n,i≠j；在边界节点bi处，根据基尔霍夫电流定律，计算节点bi电流和的公式为：式中：分别为第t个量测时段中边界节点bi处母线上的电压量测和流向内网的等效电流量测，t＝1,2,...,m，同理知Zij为外网等值网络中边界节点bi、bj之间等值互联支路阻抗；Zi为等值发电机节点ei与边界节点bi之间的等值扩展支路阻抗；Bi和分别表示接于边界节点bi上的等值对地支路电纳和等值负荷电流，为等值发电机节点ei的电压：令则有将公式(2)左右两边同乘移项并将各等值参数以及边界节点处的量测量按实部和虚部展开，并令等式两端的实部和虚部分别相等，建立量测方程为：式中：x'＝[Ei,Re,Ei,Im,Ri,Xi,Rij,Xij,ILi,Re,ILi,Im,Bi]T,i＝1,2,...,n，x'是量测方程公式(3)和公式(4)中的变量，Ei,Re和Ei,Im分别是的实部和虚部，Ri和Xi分别是等值扩展支路阻抗Zi的实部和虚部，Rij和Xij分别是等值互联支路阻抗Zij的实部和虚部，ILi,Re和ILi,Im分别为等值负荷电流的实部和虚部，Bi为等值对地支路电纳，Ii,Re和Ii,Im分别为的实部和虚部，和分别为的实部和虚部，和分别为的实部和虚部，a和b分别为的实部和虚部，c和d分别代表了的实部和虚部；(3)计算外网等值参数的典型值并建立等值参数的物理约束第(2)步完成后，根据外网的最大运行方式和最小运行方式下的典型运行数据及外网等值网络的特点，用现有基于元件特性和灵敏度一致性的静态等值方法计算本发明中等值支路阻抗Zi和Zij、等值对地支路电纳Bi、等值负荷电流及等值负荷电流幅值ILi、等值发电机节点电压的典型值，其中Ri,Xi,Rij,Xij,Bi,ILi的典型值按以下公式计算：x'maxo＝[Ri,maxo,Xi,maxo,Rij,maxo,Xij,maxo,Bi,maxo,ILi,maxo]T(5)x'mino＝[Ri,mino,Xi,mino,Rij,mino,Xij,mino,Bi,mino,ILi,mino]T(6)式中：x'maxo和x'mino分别为最大、最小运行方式下的两组外网等值参数典型值向量，下标maxo代表了最大运行方式，mino代表了最小运行方式，Ri,maxo,Xi,maxo分别是外网最大运行方式下待求等值扩展支路阻抗中Ri,Xi的典型值，Rij,maxo,Xij,maxo分别是外网最大运行方式下待求等值互联支路阻抗中Rij,Xij的典型值，Bi,maxo是外网最大运行方式下待求等值对地支路Bi的典型值，ILi,maxo是外网最大运行方式下待求等值负荷电流赋值的典型值；同理计算外网最小运行方式下各待求参数的典型值；根据继电保护的规定，最大运行方式下外网中的负荷水平较高，发电机、线路和变压器均投入运行，无功补偿设备向系统提供了较多的无功功率，此时外网的负荷节点与边界节点之间的系统阻抗最小，外网负荷电流幅值最大，外网等效到边界节点处的并联电纳值最大，最小运行方式下外网中的负荷水平较低，外网中部分设备退出运行，无功补偿设备向系统提供的无功功率减小或者吸收系统过剩的无功，此时外网的负荷节点与边界节点之间的系统阻抗最大，外网负荷电流幅值最小，外网等效到边界节点处的并联电纳值最小，另外，考虑到实际电力系统发电机机端电压的调压要求，外网等值网络中等值电压源电...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖龙飞，余娟，颜伟，赵霞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85