【技术实现步骤摘要】
本申请涉及直流输电，尤其涉及一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法、装置及设备。
技术介绍
1、潮流输入数据是电力系统规划运行的关键依据，通常基于负荷预测量，按照经济优先级将有功功率分配给每台发电机。然而，无功功率的分配无法在规划步骤早期进行。虽然负荷侧的无功功率需求是决定因素，但在潮流计算之前，无功功率的值是不明确的。由于输电系统的物理限制，无功功率无法进行远距离传输。即使发电机或开关分流具有大量备用，电压也可能下降。
2、为了增强潮流计算的收敛性并确保电压的稳定性和安全性，人们对无功管理进行了深入的研究。然而，许多无功规划算法都是基于最优潮流(opf)模型。这些模型假设电力系统处于平衡状态(即传统潮流已经收敛)。但实际上，由于无功功率的不平衡和开关分流是电力系统中无功功率的主要来源，电力系统的初始规划数据在潮流计算过程中可能难以收敛。并且现有电力系统的潮流计算存在迭代次数高、计算量大、雅可比矩阵非正定时容易发散和潮流偏差大的缺点，导致消耗的计算资源多和时间长、计算结果的不准确或失败、得到近似潮流解不具有参考价值，对电力系统的分析和优化造成困难等。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法、装置及设备，用于解决现有电力系统潮流计算因开关分流存在迭代次数高，计算量大、潮流结果偏差大的技术问题。
2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
3、一方面，提供了一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，应
4、获取电力系统的开关分流潮流模型，根据所述开关分流潮流模型获取电气参数，所述电气参数包括流入母线的所有线电流、线电压、母线初始分流导纳和无功负荷；
5、根据所述线电压和所述母线初始分流导纳计算，得到开关分流元件的第一无功功率；根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流计算，得到母线的第二无功功率；
6、根据所述无功负荷和所述第二无功功率计算，得到无功缺额；根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵计算，得到与母线连接开关分流元件的导纳缺额；
7、根据所述导纳缺额和所述母线初始分流导纳计算，得到母线的开关分流总导纳；将所述开关分流总导纳与开关分流导纳阈值对比，得到母线的开关分流导纳优化值。
8、优选地，该基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法包括：根据所述线电压和所述母线初始分流导纳采用第一功率计算公式计算，得到开关分流元件的第一无功功率；所述第一功率计算公式为：qsw＝-jb0|v|2，式中，j为虚数单位，qsw为开关分流元件的第一无功功率，b0为母线初始分流导纳，v为母线的线电压。
9、优选地，该基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法包括根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流采用第二功率计算公式计算，得到母线的第二无功功率；所述第二功率计算公式为：
10、
11、式中，il为第l个母线的线电流，n为母线的线电流总数，*为取正数，qsw为开关分流元件的第一无功功率，v为母线的线电压。
12、优选地，该基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法包括根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵采用导纳缺额计算公式计算，得到与母线连接开关分流元件的导纳缺额；所述导纳缺额计算公式为：δb＝[jb]-1δq，式中，δq为无功缺额，[jb]为无功功率灵敏度矩阵，δb为导纳缺额。
13、优选地，将所述开关分流总导纳与开关分流导纳阈值对比，得到母线的开关分流导纳优化值包括：
14、若所述开关分流总导纳大于所述开关分流导纳阈值的最大值，则所述开关分流导纳优化值为开关分流导纳阈值的最大值；
15、若所述开关分流总导纳小于所述开关分流导纳阈值的最小值，则所述开关分流导纳优化值为开关分流导纳阈值的最小值。
16、又一方面，提供了一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制装置，应用于电力系统的潮流计算上，包括数据获取模块、第一计算模块、第二计算模块和计算对比模块；
17、所述数据获取模块，用于获取电力系统的开关分流潮流模型，根据所述开关分流潮流模型获取电气参数，所述电气参数包括流入母线的所有线电流、线电压、母线初始分流导纳和无功负荷；
18、所述第一计算模块，用于根据所述线电压和所述母线初始分流导纳计算，得到开关分流元件的第一无功功率；根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流计算，得到母线的第二无功功率；
19、所述第二计算模块，用于根据所述无功负荷和所述第二无功功率计算，得到无功缺额；根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵计算，得到与母线连接开关分流元件的导纳缺额；
20、所述计算对比模块，用于根据所述导纳缺额和所述母线初始分流导纳计算，得到母线的开关分流总导纳；将所述开关分流总导纳与开关分流导纳阈值对比，得到母线的开关分流导纳优化值。
21、优选地，所述第一计算模块还用于根据所述线电压和所述母线初始分流导纳采用第一功率计算公式计算，得到开关分流元件的第一无功功率；根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流采用第二功率计算公式计算，得到母线的第二无功功率；
22、所述第一功率计算公式为：qsw＝-jb0|v|2，式中，j为虚数单位，qsw为开关分流元件的第一无功功率，b0为母线初始分流导纳，v为母线的线电压；
23、所述第二功率计算公式为：
24、
25、式中，il为第l个母线的线电流，n为母线的线电流总数，*为取正数。
26、优选地，所述第二计算模块还用于根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵采用导纳缺额计算公式计算，得到与母线连接开关分流元件的导纳缺额；所述导纳缺额计算公式为：δb＝[jb]-1δq，式中，δq为无功缺额，[jb]为无功功率灵敏度矩阵，δb为导纳缺额。
27、优选地，所述计算对比模块还用于根据所述开关分流总导纳大于所述开关分流导纳阈值的最大值，则所述开关分流导纳优化值为开关分流导纳阈值的最大值；或根据所述开关分流总导纳小于所述开关分流导纳阈值的最小值，则所述开关分流导纳优化值为开关分流导纳阈值的最小值。
28、再一方面，提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；
29、所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
30、所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法。
31、该基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法、装置及设备，该方法包括获取电力系统的开关分流潮流模型，根据开关分流潮流模型获取电气参数；根据线电压和母线初始分流导纳计算，得到开关分流元件的第一无功功率；根据第一无功功率、线电压和所有线电流计算，得到母线的第二无功功率；根据无功负荷和第二无功功率计算，得到无功缺额；根据无功缺额和无功功率灵敏度矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，应用于电力系统的潮流计算上，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，包括：根据所述线电压和所述母线初始分流导纳采用第一功率计算公式计算，得到开关分流元件的第一无功功率；所述第一功率计算公式为：Qsw＝-jB0|V|2，式中，j为虚数单位，Qsw为开关分流元件的第一无功功率，B0为母线初始分流导纳，V为母线的线电压。
3.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，包括：根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流采用第二功率计算公式计算，得到母线的第二无功功率；所述第二功率计算公式为：
4.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，将所述开关分流总导纳与开关分流导纳阈值对比，得到母线的开关分流导纳优化值包括：
5.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，包括根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵采用导纳缺额计算公式计算，得到与母线连接开关分流
6.一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制装置，应用于电力系统的潮流计算上，其特征在于，包括数据获取模块、第一计算模块、第二计算模块和计算对比模块；
7.根据权利要求6所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制装置，其特征在于，所述第一计算模块还用于根据所述线电压和所述母线初始分流导纳采用第一功率计算公式计算，得到开关分流元件的第一无功功率；根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流采用第二功率计算公式计算，得到母线的第二无功功率；
8.根据权利要求6所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制装置，其特征在于，所述第二计算模块还用于根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵采用导纳缺额计算公式计算，得到与母线连接开关分流元件的导纳缺额；所述导纳缺额计算公式为：ΔB＝[JB]-1ΔQ，式中，ΔQ为无功缺额，[JB]为无功功率灵敏度矩阵，ΔB为导纳缺额。
9.根据权利要求6所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制装置，其特征在于，所述计算对比模块还用于根据所述开关分流总导纳大于所述开关分流导纳阈值的最大值，则所述开关分流导纳优化值为开关分流导纳阈值的最大值；或根据所述开关分流总导纳小于所述开关分流导纳阈值的最小值，则所述开关分流导纳优化值为开关分流导纳阈值的最小值。
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，应用于电力系统的潮流计算上，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，包括：根据所述线电压和所述母线初始分流导纳采用第一功率计算公式计算，得到开关分流元件的第一无功功率；所述第一功率计算公式为：qsw＝-jb0|v|2，式中，j为虚数单位，qsw为开关分流元件的第一无功功率，b0为母线初始分流导纳，v为母线的线电压。
3.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，包括：根据所述第一无功功率、所述线电压和所有所述线电流采用第二功率计算公式计算，得到母线的第二无功功率；所述第二功率计算公式为：
4.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，将所述开关分流总导纳与开关分流导纳阈值对比，得到母线的开关分流导纳优化值包括：
5.根据权利要求1所述的基于分流雅可比矩阵的开关分流控制方法，其特征在于，包括根据所述无功缺额和无功功率灵敏度矩阵采用导纳缺额计算公式计算，得到与母线连接开关分流元件的导纳缺额；所述导纳缺额计算公式为：δb＝[jb]-1δq，式中，δq为无功缺额，[jb]为无功功率灵敏度矩阵，δb为导纳缺额。
6.一种基于分流...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵利刚，郑华，甄鸿越，陈晗文，王长香，黄弦超，黄冠标，林童，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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