一种节点无功电压灵敏度的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种节点无功电压灵敏度的确定方法，涉及电力系统分析技术领域，解决了现有的确定电力系统节点无功电压灵敏度的方法较为复杂、效率低下的技术问题。该节点无功电压灵敏度的确定方法包括：获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗；根据第i节点的自阻抗，获得第i节点的并联无功变化量；获取N个节点中第j节点的电压变化的模值，第j节点的电压变化由第i节点的并联无功变化引起；根据第i节点的并联无功变化量、第j节点的电压变化的模值，获得第j节点的无功电压灵敏度。本发明专利技术提供的节点无功电压灵敏度的确定方法应用于确定电力系统中节点的无功电压灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统分析
，尤其涉及一种节点无功电压灵敏度的确定方法。
技术介绍
电力系统节点的无功电压问题是电力系统安全稳定运行的重要问题之一。当某一地区电压水平较正常水平偏离较多，但可行的无功调节手段不足时，需要在附近区域采取相关的无功调节措施，若计划采取措施的附近区域的节点无功电压灵敏度(某一节点的无功电压灵敏度是指节点的无功变化引起的该节点的电压值的变化大小)较小，则需要附近区域提供较多的无功调节量来满足目标地区的电压调节需求，此举会恶化系统潮流和无功电压平衡度，降低系统的静态电压稳定性。此外，在动态无功补偿设备优化配置等提高电网动态电压稳定性的研究工作中，节点的无功电压灵敏度也常被视作一种有效的参考指标。因此，有必要提出一种能够准确确定电力系统节点的无功电压灵敏度的方法，以根据电力系统中节点的无功电压灵敏度，采取有效的措施来提高电力系统的电压稳定性。现有的确定节点无功电压灵敏度的方法是：通过电力系统的时域仿真来模拟节点的无功功率变化，通过电力系统的潮流计算模型，确定每个节点的无功电压灵敏度，但每获得一个节点的无功电压灵敏度都需要进行一次时域仿真，使得获得电力系统节点无功电压灵敏度的过程较为复杂，且过程中计算量较大、耗时较长，导致电力系统节点无功电压灵敏度的确定效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节点无功电压灵敏度的确定方法，用于简化电力系统节点无功电压灵敏度的确定过程，提高电力系统节点无功电压灵敏度的确定效率。为达到上述目的，本专利技术提供一种节点无功电压灵敏度的确定方法采用如下技术方案：该节点无功电压灵敏度的确定方法包括：获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗Zii，其中，i＝1,2,…,N；根据所述第i节点的自阻抗Zii，获得所述第i节点的并联无功变化量ΔQi；获取所述N个节点中第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，其中，j＝1,2,…,N，所述第j节点的电压变化由所述第i节点的并联无功变化引起；根据所述第i节点的并联无功变化量ΔQi、所述第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，获得所述第j节点的无功电压灵敏度SUQij，与现有技术相比，本专利技术提供的节点无功电压灵敏度的确定方法具有以下有益效果：在本专利技术提供的节点无功电压灵敏度的确定方法中，根据待研究的电力系统网络，可以获得电力系统网络中任意一个节点的自阻抗，并根据该节点的自阻抗Zii、该节点的并联无功变化量和该节点的并联无功变化所引起的电力系统网络中任意一个节点的电压变化的模值，即可获得电力系统网络中任意一个节点的无功电压灵敏度SUQij，重复上述过程，即可获得电力系统网络中所有节点的无功电压灵敏度SUQij。与现有的节点无功电压灵敏度确定方法相比，本专利技术提供的节点无功电压灵敏度的确定方法无需依赖电力系统的潮流计算，无需在每获得一个节点的无功电压灵敏度时，都要重新进行时域仿真，使得确定节点无功电压灵敏度的过程简单，大大简化了确定整个电力系统的节点无功电压灵敏度的过程，提高了电力系统节点无功电压灵敏度的确定效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的节点无功电压灵敏度的确定方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的第一种获取第i节点的自阻抗Zii的具体步骤流程图；图3为本专利技术实施例提供的第二种获取第i节点的自阻抗Zii的具体步骤流程图；图4为本专利技术实施例提供的电力系统网络示意图。附图标记说明：G1—第一发电机，G2—第二发电机，G3—第三发电机，L1—第一母线，L2—第二母线，L3—第三母线，L4—第四母线，L5—第五母线，L6—第六母线，1—第1节点，2—第2节点，3—第3节点，4—第4节点，5—第5节点，6—第6节点，7—第7节点，8—第8节点，9—第9节点。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种节点无功电压灵敏度的确定方法，如图1所示，该节点无功电压灵敏度的确定方法包括：步骤S1、获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗Zii，其中，i＝1,2,…,N。步骤S2、根据第i节点的自阻抗Zii，获得第i节点的并联无功变化量ΔQi。示例性地，可根据第i节点的自阻抗Zii，通过公式获得第i节点的并联无功变化量ΔQi，其中，为的模值。需要说明的是，本专利技术实施例中第i节点的自阻抗Zii和第i节点的并联无功变化量ΔQi均为复数，且均为标幺值(标幺值是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法，表示各物理量及参数的相对值)。步骤S3、获取N个节点中第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，其中，j＝1,2,…,N，第j节点的电压变化由第i节点的并联无功变化引起。需要说明的是，本专利技术实施例中的第i节点和第j节点可以是同一个节点，也可以是不同节点，本领域技术人员可根据实际需求设定，本专利技术实施例不进行限定。步骤S4、根据第i节点的并联无功变化量ΔQi、第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，获得第j节点的无功电压灵敏度SUQij，在本实施例的技术方案中，根据待研究的电力系统网络，可以获得电力系统网络中任意一个节点的自阻抗，并根据该节点的自阻抗Zii、该节点的并联无功变化量和该节点的并联无功变化所引起的电力系统网络中任意一个节点的电压变化的模值，即可获得电力系统网络中任意一个节点的无功电压灵敏度SUQij，重复上述过程，即可获得电力系统网络中所有节点的无功电压灵敏度SUQij。与现有的节点无功电压灵敏度确定方法相比，本专利技术提供的节点无功电压灵敏度的确定方法无需依赖电力系统的潮流计算，无需在每获得一个节点的无功电压灵敏度时，都要重新进行时域仿真，使得确定节点无功电压灵敏度的过程简单，大大简化了确定整个电力系统的节点无功电压灵敏度的过程，提高了电力系统节点无功电压灵敏度的确定效率。需要补充的是，对于上述步骤S1中获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗Zii的具体方法有多种，示例性地，本专利技术实施例给出以下两种获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗Zii的具体方法：一、如图2所示，第一种获取第i节点的自阻抗Zii的具体步骤包括：步骤S1a、获取电力系统网络的节点导纳矩阵Y。步骤S1b、根据节点导纳矩阵Y以及N维列向量Bi，通过公式Y·Zi＝Bi，获得电力系统网络中N个节点的节点阻抗矩阵Z的第i列Zi，其中，Bi中第i个元素的值为1，其余元素的值均为0。步骤S1c、根据节点阻抗矩阵Z的第i列Zi，获得第i节点的自阻抗Zii，第i节点的自阻抗Zii为节点阻抗矩阵Z的第i列Zi中第i个元素的值。二、如图3所示，第二种获取第i节点的自阻抗Zii的具体步骤包括：步骤S1A、获取电力系统网络中N个节点的节点阻抗矩阵Z，其中，Z为N×N阶复矩阵。步骤S1B、根据节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节点无功电压灵敏度的确定方法，其特征在于，包括：获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗Zii，其中，i＝1,2,…,N；根据所述第i节点的自阻抗Zii，获得所述第i节点的并联无功变化量ΔQi；获取所述N个节点中第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，其中，j＝1,2,…,N，所述第j节点的电压变化由所述第i节点的并联无功变化引起；根据所述第i节点的并联无功变化量ΔQi、所述第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，获得所述第j节点的无功电压灵敏度SUQij，

【技术特征摘要】
1.一种节点无功电压灵敏度的确定方法，其特征在于，包括：获取电力系统网络的N个节点中第i节点的自阻抗Zii，其中，i＝1,2,…,N；根据所述第i节点的自阻抗Zii，获得所述第i节点的并联无功变化量ΔQi；获取所述N个节点中第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，其中，j＝1,2,…,N，所述第j节点的电压变化由所述第i节点的并联无功变化引起；根据所述第i节点的并联无功变化量ΔQi、所述第j节点的电压变化的模值|ΔUij|，获得所述第j节点的无功电压灵敏度SUQij，2.根据权利要求1所述的节点无功电压灵敏度的确定方法，其特征在于，获取所述第i节点的自阻抗Zii的具体步骤包括：获取所述电力系统网络的节点导纳矩阵Y；根据所述节点导纳矩阵Y以及N维列向量Bi，通过公式Y·Zi＝Bi，获得所述电力系统网络中N个节点的节点阻抗矩阵Z的第i列Zi，其中，Bi中第i个元素的值为1，其余元素的值均为0；根据所述节点阻抗矩阵Z的第i列Zi，获得所述第i节点的自阻抗Zii，所述第i节点的自阻抗Zii为所述节点阻抗矩阵Z的第i列Zi中第i个元素的值。3.根据权利要求1所述的节点无功电压灵敏度的确定方法，其特征在于，获取所述第i节点的自阻抗Zii的具体步骤包括：获取所述电力系统网络中N个节点的节点阻抗矩阵Z，其中，Z为N×N阶复矩阵；根据所述节点阻抗矩阵Z，获得所述第i节点的自阻抗Zii，Zii为所述节点阻抗矩阵Z中第i列、第i行元素的值。4.根据权利要求1所述的节点无功电压灵敏度的确定方法，其特征在于，根据所述第i节点的自阻抗Zii，获得所述第i节点的并联无功变化量ΔQi的具体步骤包括：根据所述第i节点的自阻抗Zii，通过公式获得所述第i节点的并联无功变化量ΔQi，其中，为的模值。5.根据权利要求1所述的节点无功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，黄冠标，王长香，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：发明
国别省市：广东;44