一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法，步骤有：1、对含变压器和移相器的一般支路电流公式进行线性化；2、对有功和无功潮流方程组进行线性化；3、建立含传输损耗的支路复功率潮流的线性化表达；4、根据实际条件，确定是否使用注入功率补偿，并求解线性潮流方程组，得出电压幅值和相角、支路有功和无功潮流等运行变量。本发明专利技术使用的电压幅值对数变换方法，在建模计算中将电压幅值以其自然对数代替，在一定程度上保留了潮流方程组固有的非线性。模型使用线性方程组求解，不需要迭代，计算速度快。本发明专利技术可用于电力系统可靠性评估、电力系统经济调度、在线静态安全分析等领域。

Approximate linear power flow calculation method based on logarithmic transformation of voltage amplitude

The invention discloses an approximate linear power flow calculation method based on voltage amplitude logarithmic transformation. The steps include: 1. linearizing the general branch current formula with transformer and phase shifter; 2. linearizing the active and reactive power flow equations; 3. establishing the linearized table of branch complex power flow with transmission loss. 4. According to the actual conditions, determine whether to use injection power compensation, and solve the linear power flow equations, voltage amplitude and phase angle, branch active and reactive power flow and other operating variables. The voltage amplitude logarithmic transformation method used in the present invention replaces the voltage amplitude with its natural logarithm in the modeling calculation, and retains the inherent nonlinearity of the power flow equations to a certain extent. The model is solved by linear equations, without iteration, and the computation speed is fast. The invention can be used in the fields of power system reliability evaluation, power system economic dispatch, on-line static security analysis, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法
本专利技术涉及电力系统运行分析及潮流计算的
，尤其是指一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法。
技术介绍
潮流计算是电力系统规划、分析、运行和评估的基础。线性潮流计算(LPF)相对于传统的精确的交流潮流计算有更快的计算效率，在电力系统规划、可靠性评估等难以获知数据或对精度要求不高的场合有广泛的应用。在电力市场背景下，线性潮流计算在经济调度、机组组合或电力市场成本分配等领域也有广泛的应用。但是，经典的直流潮流(DCPF)方法和现有的一些线性化潮流方法不能准确估计无功潮流，而无功和有功潮流都能引起电流变化，不准确或不完全的无功潮流估计可能会误导分析结果。尤其在某些与安全相关的应用中(如故障分析，自动电压控制)，忽略无功将导致有风险的决策。此外，通过线性化潮流模型对功率损耗进行估计的方法很少。而经济调度、机组组合或电力市场成本分配等领域对这种估计有很大的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有线性化潮流方法对多种运行变量估计不准确不完整的问题，提出了一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法，使用电压幅值对数变换方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法，其特征在于，所述方法是使用电压幅值对数变换，将有功和无功潮流方程中的电压幅值用其对数代替，并对方程分别进行近似线性化，求解线性潮流方程组，得出电压幅值和相角、支路有功和无功潮流；其包括以下步骤：S1、对含变压器和移相器的一般支路进行建模，使用电压幅值对数变换，将一般支路的电流方程线性化；S2、使用电压幅值对数变换，将有功和无功潮流方程组线性化；S3、建立含功率损耗的支路复功率潮流的线性化表达式；S4、根据给定的条件，确定是否使用注入功率补偿，并求解线性潮流方程组，得出所要的运行变量，包括电压幅值和相角、支路有功和无功潮流。

【技术特征摘要】
1.一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法，其特征在于，所述方法是使用电压幅值对数变换，将有功和无功潮流方程中的电压幅值用其对数代替，并对方程分别进行近似线性化，求解线性潮流方程组，得出电压幅值和相角、支路有功和无功潮流；其包括以下步骤：S1、对含变压器和移相器的一般支路进行建模，使用电压幅值对数变换，将一般支路的电流方程线性化；S2、使用电压幅值对数变换，将有功和无功潮流方程组线性化；S3、建立含功率损耗的支路复功率潮流的线性化表达式；S4、根据给定的条件，确定是否使用注入功率补偿，并求解线性潮流方程组，得出所要的运行变量，包括电压幅值和相角、支路有功和无功潮流。2.根据权利要求1所述的一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S101、建立含变压器和移相器的一般支路模型，建立一般支路的电流方程：其中，代表从节点i到节点j的支路电流相量，yij，tij，和δij分别代表一般支路(i,j)的并联导纳、串联导纳、变比和移相角，代表节点i的电压相量，e是自然底数；S102、进行电压幅值对数变换，取电压幅值V的自然对数为变换电压幅值u＝lnV，将电压相量替换为指数形式其中θi是节点i的电压相角，假设节点电压幅值为额定值，取Vi＝1，Vi/tij＝1，相角差θij＝θi-θj，考虑到θij-δij接近0，将指数近似为其一阶泰勒展开：其中，ui＝lnVi，uij＝ui-uj，变换变比tij’＝lntij；S103、对上式进行变形，并认为Vi/tij＝Vj，得到关于变换电压幅值u和相角θ的线性方程：3.根据权利要求1所述的一种基于电压幅值对数变换的近似线性潮流计算方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S201、为了进行有功潮流的线性化，对节点复功率注入公式进行变形，并进行电压幅值对数变换：其中，为节点i的节点复功率，是节点电压相量，是节点i注入电流相量，θi是节点i的电压相角，是节点i处的并联支路电流，TE(i)表示以i为始端节点的支路的末端节点编号集合，变换电压幅值ui＝电压幅值Vi的自然对数，上标*表示共轭；S202、结合步骤S1的结果，得到节点复功率的一种线性表达式：其中yij，tij，和δij分别代表一般支路(i,j)的并联导纳、串联导纳、变比和移相角，变换变比tij’＝lntij，yi0是节点i处的并联导纳，上标*表示共轭，y′ij的定义为：S203、按照行业惯例，令y′ij＝g′ij+jb′ij...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，于金雨，吴青华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44