电压稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电压稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：依据电力系统中母线的类型和地理位置，将电力系统划分为至少两个区域；在每个区域中嵌入至少两个变量，至少两个变量包括对应区域的有功功率变化比率及无功功率变化比率；基于至少两个变量，采用多维全纯嵌入法，确定电力系统的潮流表达式，潮流表达式包括母线电压表达式和无功功率表达式；根据母线电压表达式，确定母线电压幅值表达式；根据母线电压幅值表达式和无功功率表达式，确定母线的V

【技术实现步骤摘要】
电压稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术属于电力系统
，特别涉及一种电压稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，电力需求的不断增加，且缺乏相应的基础设施扩建，导致电力系统会在接近其电压稳定极限的情况下运行，从而产生电压崩溃的风险。诸如输电网强度不足、输电能力限制以及无功电压控制装置的特性和限制等其他因素也将使运行条件更接近电压崩溃点。电压不稳定问题已成为电力系统正常运行的重要威胁，电压崩溃导致的大规模停电事故造成了巨大的经济和社会损失。因此，电压稳定性的研究至关重要。
[0003]电压稳定性是指电力系统在正常运行和受到各种干扰后，将所有母线电压保持在可接受的稳态值的能力。传统上，电压稳定性的分析方法可大致分为静态方法和动态方法。静态方法将潮流极限作为静态电压稳定的临界点，利用P
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V曲线或Q
‑
V曲线分析电压稳定。静态方法主要包含连续潮流法(Continuation Power Flow,CPF)、V
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Q灵敏度法和模态分析法三种方法。其中，V
‑
Q灵敏度法利用收缩的雅可比矩阵计算电压增量和无功功率增量之间的关系。
[0004]大多数关于电压稳定性的研究都是基于迭代方法，例如牛顿
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拉夫逊(Newton
‑
Raphson,NR)法和高斯
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赛德尔(Gauss
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Seidel,GS)迭代法，这些方法需要克服其本身固有的不收敛缺点。然而，一种基于递归的全纯嵌入方法(Holomorphic Embedding Method,HEM)的提出能够处理该问题，确保在收敛区域内找到可行解。因此，基于HEM的电压稳定性分析消除了不收敛问题。
[0005]然而，大多数基于HEM的电压稳定性分析方法仅嵌入一个变量来统一控制发电和负荷变化，无法准确刻画负荷和发电按不同比例变化的情况，也无法消除有功功率对V
‑
Q灵敏度的影响。

技术实现思路

[0006]本说明书实施例的目的是提供一种电压稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质，能够消除有功功率对V
‑
Q灵敏度的影响，提高计算精度。
[0007]为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：
[0008]第一方面，本申请提供一种电压稳定性分析方法，该方法包括：
[0009]依据电力系统中母线的类型和地理位置，将电力系统划分为至少两个区域；
[0010]在每个区域中嵌入至少两个变量，至少两个变量包括对应区域的有功功率变化比率及无功功率变化比率；
[0011]基于至少两个变量，采用多维全纯嵌入法，确定电力系统的潮流表达式，潮流表达式包括母线电压表达式和无功功率表达式；
[0012]根据母线电压表达式，确定母线电压幅值表达式；
[0013]根据母线电压幅值表达式和无功功率表达式，确定母线的V
‑
Q灵敏度值；
[0014]根据V
‑
Q灵敏度值判断电压稳定性。
[0015]在其中一个实施例中，根据母线电压表达式，确定母线电压幅值表达式，包括：
[0016]将母线电压表达式分解为实部和虚部；
[0017]根据电压幅值与实部和虚部的关系式，确定母线电压幅值表达式。
[0018]在其中一个实施例中，根据电压幅值与实部和虚部的关系式，确定母线电压幅值表达式，包括：
[0019]列出电压幅值与实部和虚部之间的关系式；
[0020]将关系式中电压幅值的幂级数、实部的幂级数和虚部的幂级数均展开；
[0021]根据关系式两侧相同幂次的系数相等，确定电压幅值表达式各幂次系数；
[0022]根据电压幅值表达式各幂次系数，确定母线电压幅值表达式。
[0023]在其中一个实施例中，根据母线电压幅值表达式和无功功率表达式，确定母线的V
‑
Q灵敏度值，包括：
[0024]根据母线电压幅值表达式和无功功率表达式，确定母线的V
‑
Q灵敏度表达式；
[0025]对V
‑
Q灵敏度表达式进行有理逼近，得到V
‑
Q灵敏度的对角有理逼近分式表达式；
[0026]根据V
‑
Q灵敏度的对角有理逼近分式表达式，确定母线的V
‑
Q灵敏度值。
[0027]在其中一个实施例中，根据V
‑
Q灵敏度的对角有理逼近分式表达式，确定母线的V
‑
Q灵敏度值，包括：
[0028]实施获取电力系统的运行状态数据；
[0029]将运行状态数据代入V
‑
Q灵敏度的对角有理逼近分式表达式，得到母线的V
‑
Q灵敏度值。
[0030]在其中一个实施例中，根据V
‑
Q灵敏度值判断电压稳定性，包括：
[0031]若V
‑
Q灵敏度值为正数，则判定电压稳定；
[0032]若V
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Q灵敏度值由正数变为负数，则判定电压发生崩溃。
[0033]在其中一个实施例中，若V
‑
Q灵敏度值为正数时，V
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Q灵敏度值越小，电压越稳定。
[0034]第二方面，本申请提供一种电压稳定性分析装置，该装置包括：
[0035]划分模块，用于依据电力系统中母线的类型和地理位置，将电力系统划分为至少两个区域；
[0036]嵌入模块，用于在每个区域中嵌入至少两个变量，至少两个变量包括对应区域的有功功率变化比率及无功功率变化比率；
[0037]第一确定模块，用于基于至少两个变量，采用多维全纯嵌入法，确定电力系统的潮流表达式，潮流表达式包括母线电压表达式和无功功率表达式；
[0038]第二确定模块，用于根据母线电压表达式，确定母线电压幅值表达式；
[0039]第三确定模块，用于根据母线电压幅值表达式和无功功率表达式，确定母线的V
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Q灵敏度值；
[0040]处理模块，用于根据V
‑
Q灵敏度值判断电压稳定性。
[0041]第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如第一方面的电压稳定性分析方法。
[0042]第四方面，本申请提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面的电压稳定性分析方法。
[0043]由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，该方案将电力系统划分为至少两个区域，可以表征不同区域内发电/负荷的空间关系。该方法不需要发电/负荷在单个方向上发生变化，且可以在从初始运行条件到电压崩溃点之间的任何运行范围内模拟系统变化。此外，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压稳定性分析方法，其特征在于，所述方法包括：依据电力系统中母线的类型和地理位置，将所述电力系统划分为至少两个区域；在每个所述区域中嵌入至少两个变量，所述至少两个变量包括对应区域的有功功率变化比率及无功功率变化比率；基于所述至少两个变量，采用多维全纯嵌入法，确定所述电力系统的潮流表达式，所述潮流表达式包括母线电压表达式和无功功率表达式；根据所述母线电压表达式，确定母线电压幅值表达式；根据所述母线电压幅值表达式和所述无功功率表达式，确定所述母线的V
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Q灵敏度值；根据所述V
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Q灵敏度值判断所述电压稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据母线电压表达式，确定母线电压幅值表达式，包括：将所述母线电压表达式分解为实部和虚部；根据电压幅值与所述实部和所述虚部的关系式，确定所述母线电压幅值表达式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据电压幅值与所述实部和所述虚部的关系式，确定所述母线电压幅值表达式，包括：列出所述电压幅值与所述实部和所述虚部之间的关系式；将所述关系式中所述电压幅值的幂级数、所述实部的幂级数和所述虚部的幂级数均展开；根据所述关系式两侧相同幂次的系数相等，确定电压幅值表达式各幂次系数；根据所述电压幅值表达式各幂次系数，确定所述母线电压幅值表达式。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述母线电压幅值表达式和所述无功功率表达式，确定所述母线的V
‑
Q灵敏度值，包括：根据所述母线电压幅值表达式和所述无功功率表达式，确定所述母线的V
‑
Q灵敏度表达式；对所述V
‑
Q灵敏度表达式进行有理逼近，得到V
‑
Q灵敏度的对角有理逼近分式表达式；根据所述V
‑
Q灵敏度的对角有理逼近分式表达式，确定所述母线的V
‑
Q灵敏度值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述V
‑
Q灵敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁涛，孙瑜歌，李立，王康，张青蕾，乔彦君，迟方德，曲明，穆程刚，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：