一种电力系统的全分布式的分区潮流计算方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电力系统的全分布式的分区潮流计算方法，属于电力系统运行和控制技术领域.该方法包括：建立电力系统分区潮流方程；通过外环牛顿‑拉夫逊法迭代求解电力系统分区潮流计算节点电压状态变量；在外环每次迭代中通过内环全分布式迭代求解电力系统分区潮流计算修正值。本发明专利技术方法在互联电力系统的分区潮流计算中引入外环的牛顿‑拉夫逊迭代计算和内环的全分布式迭代计算，将分区潮流计算问题转化为两层迭代问题，可以实现分区潮流计算问题的精确高效求解，以保证电力系统的运行更稳定，控制更安全可靠。

A fully distributed zonal power flow calculation method for power system

Calculation method of total distributed partition trend of the invention relates to a power system, which belongs to the field of operation and control technology of power system. The method includes: establishing the partition of power flow equations through the outer ring; Newton Raphson iterative method for solving power system partition trend calculate node voltage state variable; in the outer loop correction values are calculated by the trend of the inner iteration partition distributed power system in each iteration. The calculation method of the invention is to introduce a distributed iterative calculation in interconnected power system partition trend in the ring of a Newton Raphson iteration and loop, the partition flow calculation problem into two layer iteration problem, can realize the partition flow computation accurate and efficient solution, in order to ensure the operation of power system stability, control more safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统的全分布式的分区潮流计算方法
本专利技术属于电力系统运行和控制
，具体涉及一种电力系统的全分布式的分区潮流计算方法，在互联电力系统的分区潮流计算中引入外环的牛顿-拉夫逊迭代计算和内环的全分布式迭代计算，将分区潮流计算问题转化为两层迭代问题求解。
技术介绍
分区潮流计算是解决多区域互联电网一体化潮流问题的有效方法。互联电网分区潮流计算可以保持各区域电网的数据资源的相互独立性，以尽可能少的区域电网数据交换来实现各区域电网潮流的准确计算。在分区潮流计算问题中，通常需要各区域电网共同的上级调度部门的协调，构建分解协调的计算框架，对于不存在协调层的分区潮流计算问题，则无法采用分解协调的计算方法。现有的基于异步迭代的多区域互联系统动态潮流分解协调计算方法，主要步骤是构建边界节点的等值功率注入方程，将互联电网分解为相互独立的子系统，同时通过协调层的协调计算来修正各子系统的外边界节点等值注入功率，实现全网的一体化潮流计算，该方法需要协调层对各分区的潮流计算结果进行协调计算，在互联电网上级调度部门缺失的情况下，无法进行潮流计算。全分布式计算方法指网络中的每个区域都有独立的计算程序，各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统的全分布式的分区潮流计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)建立电力系统分区潮流方程：电力系统中节点i的电压用直角坐标表示为：Vi＝ei+jfi其中ei表示电力系统中节点i的电压的实部，fi表示电力系统中节点i的电压的虚部；设电力系统所有分区共有n个节点，不包括平衡节点，其中有r个节点是PV节点，n‑r个节点是PQ节点；采用直角坐标系潮流方程，待求的状态变量x为2n维向量，表示为：x＝[e1 e2 … e2 f1 f2 … fn]

【技术特征摘要】
1.一种电力系统的全分布式的分区潮流计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)建立电力系统分区潮流方程：电力系统中节点i的电压用直角坐标表示为：Vi＝ei+jfi其中ei表示电力系统中节点i的电压的实部，fi表示电力系统中节点i的电压的虚部；设电力系统所有分区共有n个节点，不包括平衡节点，其中有r个节点是PV节点，n-r个节点是PQ节点；采用直角坐标系潮流方程，待求的状态变量x为2n维向量，表示为：x＝[e1e2…e2f1f2…fn]T其中e1、e2至en分别表示电力系统中节点1、节点2至节点n的电压的实部，f1、f2至fn分别表示电力系统中节点1、节点2至节点n的电压的虚部；电力系统的节点功率方程表示为：其中PiSP表示电力系统中节点i注入有功功率的给定值，表示电力系统中节点i注入无功功率的给定值，ViSP表示电力系统中节点i电压幅值的给定值，Gij表示电力系统中支路ij的电导，Bij表示电力系统中支路ij的电纳，Φ(i)表示电力系统中所有与节点i相连的节点的集合，Φ(i)包括节点i自身；将电力系统的节点功率方程统一表示为：ySP＝y(x)其中，ySP表示由节点注入有功功率的给定值、节点注入无功功率的给定值和节点电压幅值给定值组成的2n维向量，y(x)为ySP对应的物理量和节点电压之间的2n维函数表达式；将上式改写为功率偏差的形式：f(x)＝ySP-y(x)＝0其中f(x)为由功率偏差方程组成的2n维函数表达式；设电力系统共有m个分区，其中第i个分区有ni个节点，不包括平衡节点，根据电力系统的功率偏差方程，第i个分区的潮流方程为：fi(xi)＝0,i＝1,2,...,m其中xi表示第i个分区储存的所有分区的待求的节点电压状态变量，为2n维向量，fi(xi)表示第i个分区的节点功率方程，为2ni维函数；2)通过外环牛顿-拉夫逊法迭代求解电力系统分区潮流计算节点电压状态变量xi，包括以下步骤：2-1)设定分区潮流计算外环迭代次数k＝0，设定电力系统中每个分区的节点电压状态变量xi的初值2-2)对于电力系统中的所有分区，在外环第k次迭代中，计算潮流修正方程：在给定的xi的取值处将第i个分区的潮流方程作一阶泰勒展开，i＝1、2、…、m，得到潮流修正方程：其中为电力系统分区潮流计算的外环第k次迭代中，第i个分区的待求量xi...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文传，马建伟，张伯明，孙宏斌，田庄，孙芊，柴旭峥，樊越甫，赵健，郭庆来，王彬，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：河南,41