一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法技术

本发明专利技术提供一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，该方法包括以下步骤：I、分析潮流输送能力的影响因素；II、为了便于分析，以横向连通度为2且纵向连通度为零的输电网络A作为初始输电网络，并分别在其横向以及纵向上各增加一条线路，构成输电网络B和输电网络C；III、分别计算输电网络A、B、C的等值电抗；IV、分别比较输电网络A、B、C的等值电抗，经对比可以比较出电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的大小；V、搭建一个两端系统，且两端之间分别通过输电网络A、B、C进行电力传输，分别得出输电网络A、B、C下两端系统的输电极限。该方法可以定量地分析出电网横、纵向连通度的增加对输电能力影响程度。

【技术实现步骤摘要】
一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法
本专利技术涉及电力网络分析以及电力系统分析领域，具体地说，是一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法。
技术介绍
我国能源分布极不均匀，造成发电资源与负荷中心的地理分布不均衡，许多电能需要大规模、长距离地从能源基地输送到负荷中心。随着电网规模的不断扩大和社会用电需求的不断增长，电网的输电压力日益增大，提高电网的输电能力，构建安全、高效、坚强的电网，满足经济社会发展对电力的需求已然成为中国电网的发展目标。虽然我国的电力行业发展迅猛，但由于经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高，造成用电需求激增，电力供需矛盾日益突出：①负荷需求的不断增大迫使输电网络承受的输电压力增大，且出于土地规划和环境保护的考虑，线路建设不能随着用电需求以及输电压力的增大而正比例增加；②电力市场竞争机制的引入，电力公司为了最大限度降低成本，必须在现有网络的基础上输送更多的电力；③中国能源分布极不均匀，造成发电资源与负荷中心的地理分布不均衡，使得电力必须进行远距离输送，造成了线路损耗很大。上述问题使得造成我国电网输电压力日益加重，提高电网输电能力的研究势在必行，而提高电网输电能力的前提是明确制约电网输电能力的因素，本专利从电网拓扑结构角度出发，研究电网拓扑结构对电网输电能力的影响。电网拓扑本质上是一个二维图，只是与一般的二维图不同是，其每一条连通线路都有阻抗，即它是一个二维加权图。输电网一般都有较为明确的输电方向，如将一个输电网Z的需主要研究的输电方向规定为二维平面上X轴的正方向，也称为横向，则所有从送端直接连通受端的线路均可视为横向线路，将该输电网在横向上的输电线路以二维向量LX表示，则LXZ＝[(lx1，rx1)，...，(lxi，rxi)，...(lxn，rxn)]′，n为输电网Z在X轴方向上的直连线路条数，二维向量元素(lxi，rxi)的两个分量分别代表了第i条线路的长度和单位电抗(在输电网中线路电抗一般远大于电阻，为简便运算，主要分析电抗的影响)。除了上述直连线路外，其它连通直连线路的线路都可视为是在二维平面上与X轴垂直方向Y轴(也称为纵向)上的输电线路，同样地该方向上的输电线路可以以二维向量LY表示，LYZ＝[(ly1，ry1)，...，(lyj，ryj)，...(lym，rym)]，m为输电网Z在纵向上的连接线路条数；二维向量元素(lyj，ryj)的两个分量分别代表了第j条线路的长度和单位电抗。由此可知单纯从电网拓扑结构角度来看，影响输电能力的相关因素主要是横向和纵向上的连通线路数即横向和纵向上的连通度和对应的电抗即连通强度。但对于一个实际输电网络，由于电网拓扑结构千变万化，无法直接得出横向和纵向的连通度对输电能力的影响，在此背景下，本专利提出了一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前我国电网输电压力日益加重的情形，从电网拓扑结构角度出发，提出一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，为以后输电通道的建设提供了理论支持。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，所述方法是通过在利用PSD-BPA潮流和暂态稳定仿真软件搭建一个两端系统，且两端之间通过两条输电线路相连，此输电网络称为输电网络A，以输电网络A为基础，分别在其横向以及纵向上增加一条输电线路，构成新的输电网络B和输电网络C，通过比较三个输电网络下的输电能力，实现比较电网横向、纵向连通度对输电能力的影响。一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：提出潮流输送能力的影响因素。线路传递功率的计算方法如下式所示：式中ES、ER分别为送端和受端的电压幅值，δ为ES超前ER的角度，XL为线路总阻抗。由于本节研究的是电网拓扑结构对潮流输送能力的影响，可以忽略送端和受端电压的影响，则潮流输送能力仅与输电网的总阻抗相关，因此比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响实际是比较电网横、纵向连通度增加后输电网络的等值电抗；步骤2：为了便于分析，以横向连通度为2且纵向连通度为0的输电网络A作为初始输电网络，为了探究横向以及纵向上连通度的增加对输电能力的影响情况，在输电网络A的基础上，分别在其横向以及纵向上各增加一条线路，即将输电网络A的横轴和纵轴上的连通度分别增加1，且保证所增加的线路的长度以及单位电抗一致，分别构成输电网络B和输电网络C；步骤3：分别计算输电网络A、输电网络B以及输电网络C的等值电抗；步骤4：分别比较输电网络A、输电网络B以及输电网络C的等值电抗，经过电抗对比，可以比较出电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的大小；步骤5：利用PSD-BPA潮流和暂态稳定方针软件搭建一个两端系统，且两端之间分别通过输电网络A、输电网络B以及输电网络C进行电力传输，分别得出输电网络A、输电网络B以及输电网络C下两端系统的输电极限。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在利用PSD-BPA潮流和暂态稳定仿真软件搭建一个两端系统，且两端之间通过两条输电线路相连，此输电网络称为输电网络A，以输电网络A为初始输电网络，分别在其横向以及纵向上增加一条输电线路，构成新的输电网络B和输电网络C，通过比较三个输电网络下的输电能力，首次实现了电网横向、纵向连通度的增加对输电能力的影响大小的比较。附图说明图1为：本专利技术一实施例的整体流程图。图2为：本专利技术一实施例的输电网络A拓扑图。图3为：本专利技术一实施例的输电网络B拓扑图。图4为：本专利技术一实施例的输电网络C拓扑图。具体实施方式下面通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术所述比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，包括如下步骤：步骤1：明确比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响实际是比较电网横、纵向连通度增加后输电网络的等值电抗；步骤2：为了便于分析，以横向连通度为2且纵向连通度为0的输电网络A作为初始输电网络，实施例中的输电网络A的两条线路的长度分别为lx1、lx2，单位电抗分别为rx1、rx2，如附图2所示。为了探究横向以及纵向上连通度的增加对输电能力的影响情况，在输电网络A的基础上，分别在其横向以及纵向上个增加一条线路，即将输电网络A的横轴和纵轴上的连通度分别增加1，且保证所增加的线路的长度以及单位电抗一致，分别构成输电网络B和输电网络C；实施例中的输电网络B、输电网络C新增加的线路长度分别为lx3、ly1，新增加的线路单位电抗分别为rx3、ry1，且需要保证lx3＝ly1，rx3＝ry1，输电网络B与输电网络C分别如附图3、附图4所示。步骤3：实施例中的输电网络A、输电网络B以及输电网络C的等值电抗XA、XB、XC分别如下式所示：式中A＝rx1lx1，B＝rx2lx2，C＝rx3lx3，D＝ry1ly1，即线路s1t1、s2t2、s3t3、z1z2的阻抗。步骤4：分别比较输电网络A、输电网络B以及输电网络C的等值电抗，此时由于输电网C的系统总阻抗XC的计算公式较为复杂，无法直接比较XA、XB、XC三者之间的关系，也就无法比较增加横向连通度与增加纵向连通度对输也网潮流输送能力的影响情况，为便于分析，对于输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：I、通过线路传递功率模型，得出潮流输送能力的影响因素；II、为了便于分析，以横向连通度为2且纵向连通度为零的的输电网络A作为初始输电网络，为了探究横向以及纵向上连通度的增加对输电能力的影响情况，在输电网络A的基础上，分别在其横向以及纵向上各增加一条线路，即将输电网络A的横轴和纵轴上的连通度分别增加1，且保证所增加的线路的长度以及单位电抗一致，分别构成输电网络B和输电网络C；III、基于上述构建输电网络的方法，分别计算输电网络A、输电网络B以及输电网络C的等值电抗；IV、基于上述输电网络的等值电抗，分别比较输电网络A、输电网络B以及输电网络C的等值电抗，经过电抗对比，可以比较出电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的大小；V、利用PSD‑BPA潮流和暂态稳定方针软件搭建一个两端系统，且两端之间分别通过输电网络A、输电网络B以及输电网络C进行电力传输，分别得出输电网络A、输电网络B以及输电网络C下两端系统的输电极限。

【技术特征摘要】
1.一种比较电网横、纵向连通度增加对输电能力影响的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：I、通过线路传递功率模型，得出潮流输送能力的影响因素；II、为了便于分析，以横向连通度为2且纵向连通度为零的的输电网络A作为初始输电网络，为了探究横向以及纵向上连通度的增加对输电能力的影响情况，在输电网络A的基础上，分别在其横向以及纵向上各增加一条线路，即将输电网络A的横轴和纵轴上的连通度分别增加1，且保证所增加的线路的长度以及单位电抗一致，分别构成输电网络B和输电网络C；III、基于上述构建输电网络的方法，分别计算输电网络A、输电网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明玉，刘行，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13