一种潮流不收敛断面调整方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种潮流不收敛断面调整方法及装置，包括获取与待调整断面的电网拓扑结构相同的潮流收敛断面，并根据各潮流收敛断面中发电机组有功功率总量确定待调整断面的参考断面；对所述待调整断面的参考断面进行修正；根据修正后的参考断面中节点电压、支路有功功率和输电断面有功功率对待调整断面进行调整；本发通过确定不收敛断面的参考断面，并基于该参考断面对不收敛断面进行调整，免去了人工操作的环节，调整速度快且可以有效解决断面不收敛问题。

【技术实现步骤摘要】
一种潮流不收敛断面调整方法及装置
本专利技术涉及电力系统调度
，具体涉及一种潮流不收敛断面调整方法及装置。
技术介绍
随着特高压交直流混联电网的建设，新能源、直流输电大规模投产以及外部环境对电网运行影响日趋显著，加大了电网调度运行的风险和不确定性。预调度为调度运行人员提供了快捷灵活的电网时序化快速预演手段，它针对未来一段时间电网运行方式及相应各类调度措施，通过对电网可能的运行状态变化、演化和发展的全过程模拟，帮助调度运行人员加深对电网运行特性的认识和理解，提升调度运行人员感知风险和处置风险的能力。潮流计算是预调度长过程稳态仿真的基础，潮流的收敛性是关系到调度功能实用的核心问题。在预调度过程中，当出现电网重载运行方式时，由于重负荷情况可能会产生病态潮流问题，导致潮流计算不收敛，使得当前仿真时刻电网运行风险无法计算，预调度功能实用性大大降低。如何解决运行方式的不合理性引起的潮流无解问题，是预调度长过程仿真的重要基础。扩展的潮流计算方程组通常包括等式约束和不等式约束。等式约束方程就是基本的潮流方程，不等式约束包括节点电压约束、线路潮流约束等。如果等式约束无解时，整个潮流方程肯定无解。传统解决潮流无解的方法是凭借分析人员经验进行调整，但这种人工调整方法效率低下工作强度大、效果不明显。潮流无解通常是由于运行方式不合理导致的，在基本潮流方程无解的情况下，可以通过调整发电机出力、提高负荷功率因素以及切除部分负荷等措施求得潮流解，包括人工调整策略：重新选择缓冲机、预先处理不平衡功率和用灵敏度方法处理电磁环网开断，但上述方法均无法有效解决潮流断面不收敛性问题。基于上述背景，本领域需要一种速度快且有效解决断面不收敛问题的方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种潮流不收敛断面调整方法及装置，通过确定不收敛断面的参考断面，并基于该参考断面对不收敛断面进行调整，本专利技术的方法免去了人工操作的环节，调整速度快且可以有效解决断面不收敛问题。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种潮流不收敛断面调整方法，其改进之处在于，所述方法包括：获取与待调整断面的电网拓扑结构相同的潮流收敛断面，并根据各潮流收敛断面中发电机组有功功率总量确定待调整断面的参考断面；对所述待调整断面的参考断面进行修正；根据修正后的参考断面中节点电压、支路有功功率或输电断面有功功率对待调整断面进行调整。优选的，所述根据各潮流收敛断面中发电机组有功功率总量确定待调整断面的参考断面，包括：若第m个潮流收敛断面中发电机组有功功率总量与待调整断面中发电机组有功功率总量的差值最小，则将第m个潮流收敛断面作为待调整断面的参考断面；其中，m∈[1,M]，M为所述潮流收敛断面总数。优选的，所述对所述待调整断面的参考断面进行修正，包括：将待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率、各发电机组的无功功率、各负荷的有功功率和各负荷的无功功率代入潮流优化模型，获得待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率修正量、各发电机组的无功功率修正量和各负荷的有功功率修正量；基于所述待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率修正量、各发电机组的无功功率修正量和各负荷的有功功率修正量修正所述待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率、各发电机组的无功功率和各负荷的有功功率。进一步的，按下式确定所述潮流优化模型的目标函数f：式中，ΔPn为参考断面中第n个发电机组的有功功率修正量，ΔQn为参考断面中第n个发电机组的无功功率修正量，ΔPd为参考断面中第d个负荷的有功功率修正量，N为发电机组总数，D为负荷总数；进一步的，所述潮流优化模型的约束条件包括：有功功率约束：式中，为参考断面中第n个发电机组的有功功率，为参考断面中第d个负荷的有功功率，Ui为参考断面中节点i的电压幅值，Uj为参考断面中与节点i关联的节点j的电压幅值，Gij为参考断面中节点i和节点j之间的电导，Bij为参考断面中节点i和节点j之间的电纳，θij为参考断面中节点i和节点j之间的相角差，J为参考断面中与节点i关联的节点总数；无功功率约束：式中，为参考断面中第n个发电机组的无功功率，为参考断面中第d个负荷的无功功率，Fd为参考断面中第d个负荷的功率因数；节点电压约束：式中，为参考断面中节点i的电压幅值的下限值，为参考断面中节点i的电压幅值的上限值；支路有功功率约束：式中，Pij为参考断面中节点i和节点j之间的支路有功功率，为参考断面中节点i和节点j之间的支路有功功率限值；输电断面有功功率约束：式中，Psec为参考断面中输电断面有功功率，为输电断面有功功率限值；发电机组有功功率约束：式中，为参考断面中第n个发电机组有功功率的下限值，为参考断面中第n个发电机组有功功率的上限值；发电机组无功功率约束：式中，为参考断面中第n个发电机组的无功功率的下限值，为参考断面中第n个发电机组的无功功率的上限值；发电机组有功功率调节量和负荷有功功率调节量约束：式中，P′n为待调整断面中第n个发电机组的有功功率，P′d为待调整断面中第d个负荷的有功功率。优选的，所述根据修正后的参考断面中节点电压、支路有功功率和输电断面有功功率对待调整断面进行调整，包括：若待调整断面中节点i的电压小于修正后的参考断面中节点i的电压、待调整断面中支路z的有功功率大于修正后的参考断面中支路z的有功功率或待调整断面中输电断面有功功率大于修正后的参考断面中输电断面有功功率，则根据待调整断面中各发电机组的灵敏度调整各发电机组的有功功率。进一步的，所述根据待调整断面中各发电机组的灵敏度调整各发电机组的有功功率，包括：S1.令a＝1；S2.获取节点i的电压偏差、支路z的有功功率偏差或输电断面有功功率偏差ΔX；S3.若ΔX≠0且a≤N，则转至步骤S4，否则调整结束；S4.选择待调整断面中未被调整的发电机组中灵敏度最大的发电机组作为待调整发电机组，并按下式确定待调整发电机组的有功功率的调整量ΔP：ΔP＝ΔX/Sx式中，ΔX为待调整断面中节点i的电压偏差、支路z的有功功率偏差或输电断面有功功率偏差，Sx为待调整断面中节点i对各发电机组的灵敏度、支路z对各发电机组的灵敏度或输电断面对各发电机组的灵敏度；按下式确定待调整发电机组调整后的有功功率P″：式中，P′max为待调整发电机组的有功功率的最大值，P′为待调整发电机组调整前的有功功率；S5.令a＝a+1，并返回步骤S2；其中，N为发电机组总数。基于同一专利技术构思，本专利技术提供一种潮流不收敛断面调整装置，其改进之处在于，所述装置包括：确定单元，用于获取与待调整断面的电网拓扑结构相同的潮流收敛断面，并根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潮流不收敛断面调整方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取与待调整断面的电网拓扑结构相同的潮流收敛断面，并根据各潮流收敛断面中发电机组有功功率总量确定待调整断面的参考断面；/n对所述待调整断面的参考断面进行修正；/n根据修正后的参考断面中节点电压、支路有功功率或输电断面有功功率对待调整断面进行调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种潮流不收敛断面调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取与待调整断面的电网拓扑结构相同的潮流收敛断面，并根据各潮流收敛断面中发电机组有功功率总量确定待调整断面的参考断面；
对所述待调整断面的参考断面进行修正；
根据修正后的参考断面中节点电压、支路有功功率或输电断面有功功率对待调整断面进行调整。


2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据各潮流收敛断面中发电机组有功功率总量确定待调整断面的参考断面，包括：
若第m个潮流收敛断面中发电机组有功功率总量与待调整断面中发电机组有功功率总量的差值最小，则将第m个潮流收敛断面作为待调整断面的参考断面；
其中，m∈[1,M]，M为所述潮流收敛断面总数。


3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述待调整断面的参考断面进行修正，包括：
将待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率、各发电机组的无功功率、各负荷的有功功率和各负荷的无功功率代入潮流优化模型，获得待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率修正量、各发电机组的无功功率修正量和各负荷的有功功率修正量；
基于所述待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率修正量、各发电机组的无功功率修正量和各负荷的有功功率修正量修正所述待调整断面的参考断面中各发电机组的有功功率、各发电机组的无功功率和各负荷的有功功率。


4.如权利要求3所述方法，其特征在于，按下式确定所述潮流优化模型的目标函数f：



式中，ΔPn为参考断面中第n个发电机组的有功功率修正量，ΔQn为参考断面中第n个发电机组的无功功率修正量，ΔPd为参考断面中第d个负荷的有功功率修正量，N为发电机组总数，D为负荷总数。


5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述潮流优化模型的约束条件包括：
有功功率约束：



式中，为参考断面中第n个发电机组的有功功率，为参考断面中第d个负荷的有功功率，Ui为参考断面中节点i的电压幅值，Uj为参考断面中与节点i关联的节点j的电压幅值，Gij为参考断面中节点i和节点j之间的电导，Bij为参考断面中节点i和节点j之间的电纳，θij为参考断面中节点i和节点j之间的相角差，J为参考断面中与节点i关联的节点总数；
无功功率约束：



式中，为参考断面中第n个发电机组的无功功率，为参考断面中第d个负荷的无功功率，Fd为参考断面中第d个负荷的功率因数；
节点电压约束：



式中，为参考断面中节点i的电压幅值的下限值，为参考断面中节点i的电压幅值的上限值；
支路有功功率约束：



式中，Pij为参考断面中节点i和节点j之间的支路有功功率，为参考断面中节点i和节点j之间的支路有功功率限值；
输电断面有功功率约束：



式中，Psec为参考断面中输电断面有功功率，为输电断面有功功率限值；
发电机组有功功率约束：



式中，为参考断面中第n个发电机组有功功率的下限值，为参考断面中第n个发电机组有功功率的上限值；
发电机组无功功率约束：



式中，为参考断面中第n个发电机组的无功功率的下限值，为参考断面中第n个发电机组的无功功率的上限值；
发电机组有功功率调节量和负荷有功功率调节量约束：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，肖艳炜，卢敏，王勇，杨力强，钱海峰，李峰，杨胜春，石飞，冯树海，徐鹏，汤必强，王刚，王礼文，潘玲玲，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网浙江省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32