一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，基于测试算例库，对现有常见独立电力网络的潮流计算方法进行静态迭代次数的测定并录入数据库；其次对目标电力系统中的各输配电网络进行边界划分、选择潮流计算方法并完成初始化；然后根据各电力网络采用潮流计算方法的静态迭代次数计算各电力网络的迭代效率权重；接着根据电力网络的连接关系和各自特点，确定电力网络的交替迭代顺序；最后按照各电力网络的排序以及迭代效率权重，对各电力网络进行迭代计算，直至达到收敛或迭代次数越限从而最终完成系统的潮流计算。本发明专利技术提供的一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，具有良好的可行性和实用性。具有良好的可行性和实用性。具有良好的可行性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法


[0001]本专利技术涉及一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，属于电力系统潮流计算


技术介绍

[0002]在传统电力系统潮流计算中，会根据输电网络和配电网络在电网结构、参数和特点的不同，而采用不同的计算方法，例如针对输电网络，考虑到其三相对称性一般采用正序等值电路模型分析；而对于配电网络，考虑到其往往存在大量三相不对称现象，一般采用三相等值电路模型。尽管采用这种方式能够兼顾到系统各环节各自的特点并发挥出不同建模分析方法的优点，但这样也将输电网络和配电网络割裂开了，那么各个输配电网网络之间存在的交互关系，在模型中就无法得到体现。
[0003]在含有多个输配电网络的电力系统的潮流计算过程中，考虑到上述网络交互问题，一般采用交替迭代的系统潮流计算方法。针对输电网络和配电网络的全局潮流计算，现有方法大都基于主从分裂的主配网一体化潮流计算思想。该类方法将发输电网作为主网络，配用电网作为从网络，各自采用适合的潮流计算方法，采用交替迭代的方式进行整体潮流计算。该类方法能够最终获得正确的潮流结果，但由于没有考虑不同单网潮流计算方法在不同网络中的迭代计算效率，故系统的整体计算效率较低，达到系统整体收敛的计算时间较长。
[0004]目前国内外常用的电力系统潮流计算软件中，商业软件如PSD-BPA、PSASP、PSS/E、DIgSILENT和Power World等，以及开源软件(包)如MatPower、PSAT、OpenDSS和GridLab-D等，都只能对单个正序或三相电力网络进行潮流计算，不具备对同时含有多个输配电网络的电力系统进行潮流计算的功能。

技术实现思路

[0005]目的：为了克服现有技术中存在的输配电网络交替迭代潮流计算方法的不足，本专利技术提供一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，通过引入网络迭代效率权重这一概念，既提升了输配电网络交替迭代潮流方法的计算效率，又具备扩展性强、兼容现有输配电网络潮流计算方法且易于编程实现的优点，具有良好的可行性和实用性。
[0006]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1：基于含有大量测试算例的算例库，对独立电力网络的潮流计算方法进行静态迭代次数的测定，并将静态迭代次数的结果录入数据库。
[0009]步骤2：对目标电力系统中的各输配电网络按网络种类进行边界划分，根据各独立电力网络的种类选择合适的单网潮流计算方法；
[0010]步骤3：根据每个独立电力网络所选择的单网潮流计算方法，在数据库中查找与当前网络节点规模和迭代误差阈值最为接近的输配电网测试算例对应的静态迭代次数，根据
各独立电力网络的静态迭代次数计算各独立电力网络的迭代效率权重；
[0011]步骤4：根据目标电力系统中所有独立电力网络的网络类型，对各独立电力网络进行排序，形成独立电力网络交替迭代计算的顺序；
[0012]步骤5：按照各独立电力网络的排序，根据迭代效率权重对各独立电力网络依次进行计算条件的判断，若满足计算条件，则对该独立电力网络进行一次单网潮流迭代计算，若收敛，则单次网络迭代标志置位为收敛标志；若不满足计算条件，跳过当前独立电力网络在该次迭代中的计算；
[0013]步骤6：根据目标电力系统收敛判据对该次系统迭代计算的结果进行判断，若满足收敛判据，则进行相应的数据保存和输出操作；
[0014]步骤7：若不满足收敛判据，表明该次目标电力系统迭代计算不收敛，需要再判断迭代次数是否越限，若不越限重复执行步骤5，若越限，则设置迭代次数越限标志后，进行相应的数据保存和输出操作，最终完成独立电力网络的交替迭代潮流计算。
[0015]作为优选方案，所述测试算例包括主网、配网、电力企业内部电网。
[0016]作为优选方案，所述独立电力网络包括正序输电网网络、三相配电网络。
[0017]作为优选方案，独立电力网络的潮流计算方法进行静态迭代次数测定的具体步骤如下：
[0018]1.1、对于选定的独立电力网络的潮流计算方法，在算例库中选取所有适合该方法的测试算例，作为独立电力网络，根据节点数目按照由小到大的顺序对独立电力网络进行排列；
[0019]1.2、将迭代误差阈值按从小到大的顺序进行排列；
[0020]1.3、对每个独立电力网络依次按迭代误差阈值排列顺序选择迭代误差阈值进行一次潮流计算，并记录下达到收敛时的迭代计算次数；
[0021]1.4、将达到收敛时的迭代计算次数存入数据库，同时注明与之对应的潮流计算方法、测试算例名称及节点规模，以及迭代误差阈值。
[0022]作为优选方案，所述迭代误差阈值取值为10的负整数次方。
[0023]作为优选方案，查找最为接近的输配电网测试算例对应的静态迭代次数具体步骤如下：
[0024]3.1.1、将查找条件中的潮流计算方法设置为当前网络的单网潮流计算方法；
[0025]3.1.2、记当前网络的节点数为N，在算例库中查找节点数最接近N的测试算例，并将其设置为查找条件中的测试算例；
[0026]3.1.3、记当前网络的迭代误差阈值为ε0，将ε0用科学计数法表示为其中α0为实数且a0∈[1，10)，b0为整数；根据α0和b0的不同取值来判断：若b0＜-8，则取选取a＝1、b＝-8；若b0＞-2，则取a＝1、b＝-1；如果满足-8≤b0≤-2，则再根据α0进行判断：若a0＜5，选取a＝1、b＝b0；否则选取a＝1、b＝b0+1；设置查找条件中的迭代误差阈值为ε＝a
×
10
b
，并找到最接近迭代误差阈值为ε＝a
×
10
b
的测试算例；
[0027]3.1.4、在设置好潮流计算方法、测试算例名称和迭代误差阈值后，在数据库中查找满足以上条件的静态迭代次数。
[0028]作为优选方案，所述迭代效率权重计算具体步骤如下：
[0029]3.2.1、记当前目标电力系统中各独立电力网络的静态迭代次数为C
i
，其中i为独
立电力网络序号；
[0030]3.2.2、求取所有独立电力网络静态迭代次数C
i
的最小公倍数M；
[0031]3.2.3、计算每个独立电力网络的迭代效率权重为λ
i
＝M/C
i
。
[0032]作为优选方案，所述计算条件具体步骤如下：
[0033]5.1.1、记独立电力网络序号为i，每个独立电力网络的迭代效率权重记为λ
i
；同时每个独立电力网络内部申请一个整型变量k
i
用于表示该独立电力网络的相对迭代次数，初始化时将k
i
清零；
[0034]5.1.2、在每次系统迭代计算中，当遍历到独立电力网络i时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：基于含有大量测试算例的算例库，对独立电力网络的潮流计算方法进行静态迭代次数的测定，并将静态迭代次数的结果录入数据库；步骤2：对目标电力系统中的各输配电网络按网络种类进行边界划分，根据各独立电力网络的种类选择合适的单网潮流计算方法；步骤3：根据每个独立电力网络所选择的单网潮流计算方法，在数据库中查找与当前网络节点规模和迭代误差阈值最为接近的输配电网测试算例对应的静态迭代次数，根据各独立电力网络的静态迭代次数计算各独立电力网络的迭代效率权重；步骤4：根据目标电力系统中所有独立电力网络的网络类型，对各独立电力网络进行排序，形成独立电力网络交替迭代计算的顺序；步骤5：按照各独立电力网络的排序，根据迭代效率权重对各独立电力网络依次进行计算条件的判断，若满足计算条件，则对该独立电力网络进行一次单网潮流迭代计算，若收敛，则单次网络迭代标志置位为收敛标志；若不满足计算条件，跳过当前独立电力网络在该次迭代中的计算；步骤6：根据目标电力系统收敛判据对该次系统迭代计算的结果进行判断，若满足收敛判据，则进行相应的数据保存和输出操作；步骤7：若不满足收敛判据，表明该次目标电力系统迭代计算不收敛，需要再判断迭代次数是否越限，若不越限重复执行步骤5，若越限，则设置迭代次数越限标志后，进行相应的数据保存和输出操作。2.根据权利要求1所述的一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，其特征在于：所述测试算例包括主网、配网、电力企业内部电网。3.根据权利要求1所述的一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，其特征在于：所述独立电力网络包括正序输电网网络、三相配电网络。4.根据权利要求1所述的一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，其特征在于：独立电力网络的潮流计算方法进行静态迭代次数测定的具体步骤如下：1.1、对于选定的独立电力网络的潮流计算方法，在算例库中选取所有适合该方法的测试算例，作为独立电力网络，根据节点数目按照由小到大的顺序对独立电力网络进行排列；1.2、将迭代误差阈值按从小到大的顺序进行排列；1.3、对每个独立电力网络依次按迭代误差阈值排列顺序选择迭代误差阈值进行一次潮流计算，并记录下达到收敛时的迭代计算次数；1.4、将达到收敛时的迭代计算次数存入数据库，同时注明与之对应的潮流计算方法、测试算例名称及节点规模，以及迭代误差阈值。5.根据权利要求1所述的一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，其特征在于：所述迭代误差阈值取值为10的负整数次方。6.根据权利要求1所述的一种基于迭代效率权重的输配电网络潮流计算方法，其特征在于：查找最为接近的输配电网测试算例对应的静态迭代次数具体步骤如下：3.1.1、将查找条件中的潮流计算方法设置为当前网络的单网潮流计算方法；3.1.2、记当前网络的节点数为N，在算例库中查找节点数最接近N的测试算例，并将其设置为查找条件中的测试算例；
3.1.3、记当前网络的迭代误差阈值为ε0，将ε0用科学计数...

【专利技术属性】
技术研发人员：易文飞，李虎成，卜强生，张潼，吕朋蓬，彭志强，郑明忠，夏杰，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：