获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法技术

一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，首先根据交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式；再据此建立交流电力网稳态的线性对称模型；接着利用M‑P逆矩阵建立全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式；然后根据该线性对称矩阵表达式建立支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式；最后利用Shapley值定理建立获取源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式，从而实现交流电力网中源荷的支路均方电流分量的获取。这种源荷的支路均方电流分量为实现交流电力网安全校正、保障其安全运行提供了一种新的高效准确工具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法
本专利技术涉及电力工程领域，尤其涉及一种获取交流电力网中(电)源(负)荷的支路圴方电流分量的对称方法和计算机可读存储介质。
技术介绍
在交流电网中，支路均方电流(有效值的平方)与源荷功率的深层次简洁精准关系，是高效实现交流电力网安全校正、保障其安全运行的关键。源荷的支路均方电流分量是一种深层次的实现交流电力网安全校正的新工具、亟待研发。现有的交流电力网安全校正方法，要么先构建安全校正优化模型，再通过优化得到校正方案实现；要么先获取支路电流对源荷功率的灵敏度，再利用灵敏度表达的近似线性关系实现。前者因为是优化模型而不仅无法保障可靠得到安全校正方案、且优化求解的计算量总是很大，后者因为支路电流对源荷功率的灵敏度的局部线性特征而使安全校正不准确，继而导致反复校正。因此，现有的交流电力网安全校正方法要么费时且不可靠、要么不准确和低效能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法和计算机可读存储介质，旨在解决现有的交流电力网安全校正方法不可靠且效率低的问题。本专利技术实施例第一方面提供了一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，包括：根据交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式；根据所述节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式建立交流电力网稳态的线性对称模型；根据所述交流电力网稳态的线性对称模型，利用M-P逆矩阵建立全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式；根据所述全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式建立支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式；根据所述支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式和Shapley值定理建立获取源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式。本专利技术实施例第二方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法的步骤。上述获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法在实施过程中根据支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式和Shapley值定理建立获取源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式，实现交流电力网中源荷的支路均方电流分量的获取。一方面，由于源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式适用交流电力网中全部支路的均方电流和全部节点的源荷功率、全部节点的源荷功率都被等同对待，源荷的支路均方电流分量因此对所有源荷都是对称的；另一方面，由于源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式是源荷功率的全变量(而非增量)表达式，因此对源荷功率的大范围变化都准确，且减少了计算量。这种支路均方电流分量与源荷功率之间的对称精准关系解决了现有的交流电力网安全校正方法费时且不可靠、不准确和低效能的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，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，下面描述中附图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是本专利技术实施例提供的一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的交流电力网通用模型的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。请参见图1和图2，本专利技术实施例提供的一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，包括：步骤S101,根据已知的交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式；步骤S102,根据所述节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式建立交流电力网稳态的线性对称模型；步骤S103,根据所述交流电力网稳态的线性对称模型，利用M-P逆矩阵建立全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式；步骤S104,根据所述全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式建立支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式；步骤S105,根据所述支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式和Shapley值定理建立获取源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式。对交流电力网中全部支路均方电流和全部节点源荷功率都按照上述对称代数计算式计算，即可得到全部节点源荷的支路均方电流分量，从而实现交流电力网中源荷的支路均方电流分量的获取。这种支路均方电流分量与源荷功率之间的对称精准关系解决了现有的交流电力网安全校正对称方法费时且不可靠、不准确和低效能的问题。步骤S101中，所述根据所述交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式的方法具体为：按照如下关系式建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式：其中，i和k均为交流电力网中节点的编号，且都属于连续自然数的集合{1,2,…,n}；n为所述交流电力网中节点的总个数；Pi和Qi分别为接于节点i的源荷有功功率和源荷无功功率，且统称为节点i的源荷功率；所述Pi等于接于节点i的电源有功功率减去负荷有功功率，所述Qi等于接于节点i的电源无功功率减去负荷无功功率；gik和bik分别是连接在节点i和节点k之间的支路ik的电导和电纳，且统称为支路ik的导纳；θi和θk分别为节点i和节点k的电压相位；vi和vk分别为节点i和节点k的平移电压，且都是平移-1.0后的标幺值电压。步骤S102中，所述根据所述节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式建立交流电力网稳态的线性对称模型的方法具体为：按照如下关系式建立交流电力网稳态的线性对称模型：[P1Q1…PiQi…PnQn]T＝(G*,*)[θ1v1…θivi…θnvn]T且(G*,*)先置零、再扫描支路按下式累加构建：G2i-1,2i-1＝G2i-1,2i-1-bij，G2i-1,2i＝G2i-1,2i+gij，G2i-1,2j-1＝G2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，其特征在于，包括：/n根据交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式；/n根据所述节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式建立交流电力网稳态的线性对称模型；/n根据所述交流电力网稳态的线性对称模型，利用M-P逆矩阵建立全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式；/n根据所述全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式建立支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式；/n根据所述支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式和Shapley值定理建立获取源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，其特征在于，包括：
根据交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式；
根据所述节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式建立交流电力网稳态的线性对称模型；
根据所述交流电力网稳态的线性对称模型，利用M-P逆矩阵建立全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式；
根据所述全网节点平移电压和节点电压相位关于全网节点源荷功率的线性对称矩阵表达式建立支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式；
根据所述支路均方电流关于全网节点源荷功率的对称代数表达式和Shapley值定理建立获取源荷的支路均方电流分量的对称代数计算式。


根据权利要求1所述的获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，其特征在于，所述根据所述交流电力网中节点源荷功率和支路导纳建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式的方法具体为：
按照如下关系式建立节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式：






其中，i和k均为交流电力网中节点的编号，且都属于连续自然数的集合{1,2,…,n}；n为所述交流电力网中节点的总个数；P
i和Q
i分别为接于节点i的源荷有功功率和源荷无功功率，且统称为节点i的源荷功率；g
ik和b
ik分别是连接在节点i和节点k之间的支路ik的电导和电纳，且统称为支路ik的导纳；θ
i和θ
k分别为节点i和节点k的电压相位；υ
i和υ
k分别为节点i和节点k的平移电压，且都是平移-1.0后的标幺值电压。



根据权利要求1所述的获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，其特征在于，所述根据所述节点源荷功率关于节点平移电压和节点电压相位的线性表达式建立交流电力网稳态的线性对称模型的方法具体为：
按照如下关系式建立交流电力网稳态的线性对称模型：
[P
1Q
1…P
iQ
i…P
nQ
n]
T＝(G
*,*)[θ
1υ
1…θ
iυ
i…θ
nυ
n]
T
且(G
*,*)先置零、再扫描支路按下式累加构建：G
2i-1,2i-1＝G
2i-1,2i-1-b
ij，G
2i-1,2i＝G
2i-1,2i+g
ij，G
2i-1,2j-1＝G
2i-1,2j-1+b
ij，G
2i-1,2j＝G
2i-1,2j-g
ij，G
2i,2i-1＝G
2i,2i-1-g
ij，G
2i,2i＝G
2i,2i-b
ij，G
2i,2j-1＝G
2i,2j-1+g
ij，G
2i,2j＝G
2i,2j+b
ij；

其中，i和j均为交流电力网中节点的编号，且都属于连续自然数的集合{1,2,…,n}；n为所述交流电力网中节点的总个数；P
1和Q
1分别为接于节点1的源荷有功功率和源荷无功功率，且统称为节点1的源荷功率；P
i和Q
i分别为接于节点i的源荷有功功率和源荷无功功率，且统称为节点i的源荷功率；P
n和Q
n分别为接于节点n的源荷有功功率和源荷无功功率，且统称为节点n的源荷功率；g
ij和b
ij分别是连接在节点i和节点j之间的支路ij的电导和电纳，且统称为支路ij的导纳；θ
1、θ
i和θ
n分别为节点1、节点i和节点n的电压相位；υ
1、υ
i和υ
n分别为节点1、节点i和节点n的平移电压，且都是平移-1.0后的标幺值电压；(G
*,*)是2n×2n维全节点导纳矩阵；G
2i-1,2i-1、G
2i-1,2i、G
2i-1,2j-1、G
2i-1,2j、G
2i,2i-1、G
2i,2i、G
2i,2j-1、G
2i,2j都是所述全节点导纳矩阵(G
*,*)中的元素。



根据权利要求1所述的获取交流电力网中源荷的支路圴方电流分量的对称方法，其特征在于，所述根据所述交流电力网稳态的线性对称模型，利用M-P逆矩阵建立全网节点平移...

【专利技术属性】
技术研发人员：江辉，彭建春，王贵斌，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44