【技术实现步骤摘要】
基于状态空间变换的线性潮流模型库构建方法及其快速响应方法
本专利技术涉及电力系统潮流方程线性化领域，具体是基于状态空间变换的线性潮流模型库构建方法及其快速响应方法。
技术介绍
随着电力行业的不断发展，电力系统分析在电网运行、控制和调度中的意义愈加重要。电力系统的常规计算主要包括潮流计算和最优潮流(OPF)计算，二者均采用交流模型。基于欧姆定律和基尔霍夫定律，潮流方程将有功功率(P)和无功功率(Q)建模为电压幅值(v)和电压相角(θ)的非线性函数。但是由于交流模型的非线性特征，潮流方程的非线性会导致优化问题非凸，其难度与计算规模将随电力系统规模的扩大而不断增大，求解效率随之变低，甚至可能无法保证全局收敛。然而，电力市场出清、概率计算、安全运行，对模型线性有严格的要求。此外，实际电网规模庞大，存在NP难问题，商用非线性优化求解器的求解鲁棒性难以实现大规模复杂非线性优化问题的鲁棒求解，这给电力系统运行优化带来了巨大的计算负担。为此，工业界和学术界提出利用线性潮流模型，降低电网运行优化模型的复杂度。该方法采用线性潮流...
【技术保护点】
1.基于状态空间变换的线性潮流模型库构建方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)设置所述独立变量，并对独立变量进行状态空间变换。/n2)建立一般线性潮流模型库。/n
【技术特征摘要】
1.基于状态空间变换的线性潮流模型库构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)设置所述独立变量，并对独立变量进行状态空间变换。
2)建立一般线性潮流模型库。
2.根据权利要求1或2所述的基于状态空间变换的线性潮流模型库构建方法，其特征在于：所述独立变量包括节点电压幅值v和相位差θij；
所述节点电压幅值经状态空间变换为其中ki是待定决策变量；为节点电压幅值状态变量；
所述电压相位差不变，即φ(θij)＝θij；φ(θij)为相位差状态变量。
3.根据权利要求1所述的基于状态空间变换的线性潮流模型库构建方法，其特征在于，建立一般线性潮流模型库的步骤如下：
1)建立一般线性有功潮流方程，步骤如下：
1.1)建立节点i和节点j所在支路有功潮流方程，即：
式中，gij为节点i和节点j所在支路的电导；Pij为节点i和节点j所在支路有功功率；为有功功率中(v,θ)的耦合分量；
其中，有功功率耦合变量如下所示：
式中，bij为节点i和节点j所在支路的电纳；vi、vj分别表示节点i和节点j的电压幅值；
以节点i、节点j的电压幅值之积vivj和相位差θij为变量，在初始点(v0，θij,0)对公式(2)进行一阶泰勒展开，得到：
式(3)中，包含上标P的符号表示该参数是与有功功率相关的常数；
其中，常数常数如下所示：
1.2)将公式(3)-公式(5)代入公式(2)中，得到初始点节点i和节点j所在支路有功功率耦合变量即：
1.3)节点电压幅值状态变量为变量，对节点i、节点j的电压幅值之积vivj进行一阶泰勒展开，得到：
式中，vi,0、vj,0为节点i、节点j电压幅值初始值；
以相位差状态变量φ(θij)为变量对相位差θij进行一阶泰勒展开，得到
式中，θij,0为相位差初始值；
1.4)将公式(6)-公式(8)代入公式(3)，得到：
式中，为有功功率中(v,θ)的线性耦合分量；
1.5)令节点电压幅值状态变量对公式(1)进行线性化，得到：
1.6)将公式(9)和公式(10)代入公式(1)，得到一般线性有功潮流方程，即：
式中，Pij,L为线性有功功率；为线性电压幅值的平方；
2)建立一般线性无功潮流方程，步骤如下：
2.1)建立节点i和节点j所在支路无功潮流方程，即：
式中，gij为节点i和节点j所在支路的电导；Qij为节点i和节点j所在支路无功功率；为无功功率中(v,θ)的耦合分量；
其中，无功功率耦合变量如下所示：
式中，bij为节点i和节点j所在支路的电纳；vi、vj分别表示节点i和节点j的电压幅值；
以节点i、节点j的电压幅值之积vivj和相位差θij为变量，在初始点(v0，θij,0)对公式(2)进行一阶泰勒展开，得到：
式中，上标Q表示和无功功率相关的常数；
其中，常数常数如下所示：
2.2)将公式(14)-公式(16)代入公式(13)中，得到初始点节点i和节点j所在支路无功功率耦合变量即：
2.3)节点电压幅值状态变量为变量，对节点i、节点j的电压幅值之积vivj进行一阶泰勒展开，得到：
式中，vi,0、vj,0为节点i、节点j电压幅值初始...
【专利技术属性】
技术研发人员：金黎明，吴迎霞，张同尊，刘育明，张林，赵科，蒋望，杨知方，龙嘉锐，余娟，樊哲新，姜华，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司，国家电网有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。