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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统调度自动化,具体为基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法。
技术介绍
1、随着风光等间歇式发电资源大量并入配电网,由于高原山区电网网架薄弱与新能源消纳承载能力不协调,高比例新能源多电压等级接入高原山区电网带来的日间双向潮流均触发运行极限,给配电网运行造成风险。为同时兼顾配电网安全运行与新能源消纳,可根据薄弱点关联潮流与用户节点灵敏度分析方法,采用快速辨识有效缓解运行薄弱点关联潮流的多元负荷调控策略。
2、建立合适的配电网线路潮流模型是薄弱点关联潮流快速辨识和响应的关键。当前主要的线路潮流模型有交流潮流模型和直流潮流模型。其中交流潮流模型可以对线路潮流进行准确描述,但潮流方程中包含大量的非线性项,大大提高了最优潮流等问题的求解难度,导致潮流相关问题非凸化,求解效率不是很理想。直流潮流模型是在交流潮流模型下进行合理的假设,将交流潮流方程线性化,大大提高了计算效率,但其只考虑了有功潮流和电压相角的近似关系,对无功潮流和电压幅值进行了过于理想的假设,在计算配电网线路潮流,往往需要考虑节点电压,这使得计算结果产生较大的误差。为同时保证计算结果的准确性和求解效率,可提出介于直流潮流模型和交流潮流模型之间的线性化交流潮流模型,考虑无功功率和节点电压的影响。
3、对薄弱点关联潮流与用户节点灵敏度分析,可采用灵敏度指标进行分析。当下灵敏度因子在快速潮流计算中得到应用,基于直流潮流模型,传统的灵敏度因子包括了转移因子(sf)和功率传输分布因子(ptdf)等潮流相关指标,可反映基态/故障态下线路
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题,提出了本专利技术。
2、因此,本专利技术解决的技术问题是:现有的薄弱点关联潮流快速辨识方法存在并网问题,局限性,以及如何考虑线路无功潮流,对配电网交流潮流进行精确分析的问题。
3、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,包括获取参数数据,建立转移因子矩阵;对配电网新能源消纳进行评估并对潮流越限线路进行评估;基于灵敏度因子对配网中的柔性负荷进行调度,对调度结果进行安全校验。
4、作为本专利技术所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的一种优选方案,其中:所述获取参数数据包括获取节点基本负荷及柔性负荷,风光日前预测有功出力数据,将获取的数据作为输入数据。
5、作为本专利技术所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的一种优选方案,其中:所述建立转移因子矩阵包括根据配电网网络的拓扑结构,建立转移因子矩阵,包括线性化交流潮流表示为:
6、plmn=gmn(vm-vn)-bmn(θm-θn)
7、qlmn=-bmn(vm-vn)-gmn(θm-θn)
8、其中,plmn,qlmn为线路mn的有功潮流和无功潮流,gmn,bmn为线路mn的电导和电纳,vm,vn为线路mn两端的节点电压幅值,θm,θn为线路mn两端的节点电压相角,节点输入功率和节点电压的矩阵表示为:
9、
10、其中,pinj,qinj为各节点注入有功功率和无功功率向量,v,θ为各节点电压幅值和电压相角向量,g,b为各节点电导矩阵和电纳矩阵,删除参考节点后求逆得到节点电压和节点注入功率的关系表示为:
11、
12、其中,k(k-1)×(k-1),l(k-1)×(k-1),m(k-1)×(k-1),n(k-1)×(k-1)为删除参考点后的逆矩阵的分块矩阵,对参考节点对应的行和列补零可以得到k(k×k),l(k×k),m(k×k),n(k×k),k为系统节点总数,计算线路有功和节点有功之间的转移因子,表示为:
13、
14、其中,pi为节点i流出有功功率向量,km,i表示……,kn,i表示……,mm,i表示……,mn,i表示……。
15、作为本专利技术所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的一种优选方案,其中:所述对配电网新能源消纳进行评估包括建立基于灵敏度因子的新能源消纳评估模型,所述新能源消纳评估模型包括目标函数和约束条件;
16、所述目标函数表示为:
17、
18、其中,pri节点i新能源实际有功出力;
19、所述约束条件包括系统有功平衡约束:
20、pi=pdi-pri
21、qi=qdi
22、其中,pi,qi为节点i的流出有功和无功功率,pdi为……,qdi为……,线路j的有功和无功潮流约束表示为:
23、pl=-(sfp-ppi+sfp-qqi)
24、ql=-(sfq-ppi+sfq-qqi)
25、
26、其中,sfq-p表示……,sfp-p表示……,sfp-q表示……,sfq-q表示……,qi表示节点i流出无功功率向量,plj,qlj为线路j的有功和无功潮流,slj,max表示线路j的最大线路容量,pl,ql为线路有功和无功潮流向量,电压约束表示为:
27、v0=1
28、vj,m-vj,n=rj·plj+xj·qlj
29、0.9≤v≤1.1
30、其中,rj和xj为线路j电阻和电抗,新能源实际有功出力约束表示为:
31、0≤pri≤pri,max
32、其中,pri,max为节点i新能源有功出力最大值,对新能源消纳评估模型进行修改,不考虑线路潮流容量限制约束,得到新能源消纳最大时潮流越限的线路,进行线路潮流相对越限程度计算。
33、作为本专利技术所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的一种优选方案,其中:所述线路潮流相对越限程度计算表示为:
34、
35、其中,slj表示线路j的最大线路容量;
36、确定负荷冲击灵敏度熵,表示为:
37、
38、薄弱点线路选择表示为:
39、γ={γ∈line|slγ=max(σj)andmax(hj)}
40、其中,hj表示线路j对应的负荷冲击灵敏度熵。
41、作为本专利技术所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的一种优选方案,其中:所述基于灵敏度因子对配网中的柔性负荷进行调度包括判断线路潮流方向与假定正方向是否一致,设线路无功潮流不发生变化,得到线路越限有功潮本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述获取参数数据包括获取节点基本负荷及柔性负荷,风光日前预测有功出力数据,将获取的数据作为输入数据。
3.如权利要求2所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述建立转移因子矩阵包括根据配电网网络的拓扑结构,建立转移因子矩阵,包括线性化交流潮流表示为:
4.如权利要求3所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述对配电网新能源消纳进行评估包括建立基于灵敏度因子的新能源消纳评估模型,所述新能源消纳评估模型包括目标函数和约束条件;
5.如权利要求4所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述线路潮流相对越限程度计算表示为:
6.如权利要求5所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述基于灵敏度因子对配网中的柔性负荷进行调度包括判断线路潮流方向与假定正方向是
7.如权利要求6所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述对调度结果进行安全校验包括对调度节点柔性负荷后的系统线路潮流进行安全校验,若存在线路越限情况,重新对越限线路进行评估,对剩余可调度柔性负荷容量进行调度使线路潮流处于安全范围。
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的系统,其特征在于:包括数据采集模块,评估模块,调度校验模块;
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述获取参数数据包括获取节点基本负荷及柔性负荷,风光日前预测有功出力数据,将获取的数据作为输入数据。
3.如权利要求2所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述建立转移因子矩阵包括根据配电网网络的拓扑结构,建立转移因子矩阵,包括线性化交流潮流表示为:
4.如权利要求3所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述对配电网新能源消纳进行评估包括建立基于灵敏度因子的新能源消纳评估模型,所述新能源消纳评估模型包括目标函数和约束条件;
5.如权利要求4所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述线路潮流相对越限程度计算表示为:
6.如权利要求5所述的基于灵敏度因子的薄弱点关联潮流快速辨识和响应方法,其特征在于:所述基于灵敏度因子对配网中的柔性负荷进行调度包括判断线路潮流方向与假定正方向是否一致,设线路无功...
【专利技术属性】
技术研发人员:李庆生,张裕,张兆丰,龙家焕,胡彬,陈巨龙,唐学用,杨婕睿,李震,刘金森,罗宁,朱永清,罗洋,万会江,庞海东,敖军,吴江龙,
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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