一种配电网电压稳定性评估方法技术

一种配电网电压稳定性评估方法，包括以下步骤：步骤1：对电网网络模型进行预处理，获得节点导纳矩阵；步骤2：使用公式(6)

【技术实现步骤摘要】
一种配电网电压稳定性评估方法


[0001]本专利技术属于电力系统领域，涉及一种配电网电压稳定性评估方法。

技术介绍

[0002]由于可再生能源、需求响应、新的市场规则等的日益渗透，在当今的电力网络中会出现更多的随机和动态行为。在配电网中就会表现出电压曲线的波动，如果调节不当，可能会对最终用户的供电产生不利影响；在极端情况下，局部电压故障可能会蔓延至邻近网络，引发连锁故障，损坏电力设备。因此，对电压安全性和稳定性进行快速、准确的实时评估，对实现预防和纠正控制以降低操作风险都显得至关重要。
[0003]传统的基于灵敏度的方法通常用于评估电压稳定性问题，并提供电压控制措施，这些措施需要从配电网络模型的雅可比矩阵中获得。这种方法可能会受到负荷条件的影响。在电网运行条件压力较小时，这种方法在大多数情况下都能很好地工作。但是，由于分布式能源渗透率的增加而产生的配电网的动态和随机特性，需要灵敏度信息计算得足够快，以捕捉变化的负荷条件。因此，实时获取准确的灵敏度信息的计算速度变得至关重要。在更大压力或极端条件下，雅可比矩阵变的病态，导致电压控制相关的灵敏度信息的突然增加。

技术实现思路

[0004]为了克服已有基于雅可比矩阵的灵敏度分析方法由数值稳定性引起的病态潮流问题的不足,本专利技术提供了一种配电网电压稳定性评估方法，采用基于全纯嵌入的方法计算配电网的灵敏度信息，进一步来控制配电网的电压和无功功率，解决了基于雅可比矩阵的灵敏度分析方法由数值稳定性引起的病态潮流问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种配电网电压稳定性评估方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：对电网网络模型进行预处理，获得节点导纳矩阵，过程如下：
[0008]对于只有一个电源供电的配电网，公式(1)给出了潮流计算的数学方程.
[0009][0010]其中m是PQ总线的集合，V
k
是总线k的电压，Y
ik
是总线i和总线k的互导纳，S
i
是注入总线i的能源，N是总线的总数量；
[0011]在配电网中，唯一的PV总线成为摆动总线，所有其他总线被建模为PQ总线；在潮流计算中，复数用来表示电压和注入功率之间的非线性关系，全纯嵌入函数，如公式(2)所示：
[0012][0013]s是运算的嵌入系数，c
i
(s)表示全纯函数总线i电压的s级数展开，n是s的阶数，c
i
[n]是总线i电压的级数s的第n项系数；
[0014]将公式(2)代入公式(1)得到公式(3)：
[0015][0016]Y
i，shunt
是总线i的接地导纳,当s变为0时，配电网络被简化为一个单一的摆动母线，其他母线上没有能源注入；在这种情况下，存在线性电力网络解决方案；当s变为1时，它是原始潮流方程的解；假设公式(4)存在，表示假设总线i的反向电压的全纯函数的第i项等于总线i的电压的全纯函数的第i项的倒数；
[0017][0018]将公式(2)，(4)代入公式(3)得到公式(5)：
[0019][0020]表示总线i的负荷对地电流；当配电网没有接地负载，则并且Y
ik，tran
＝Y
ik
，通过等式(5)可知s的第0项是相等的；
[0021]步骤2：计算得出c
k
，d
k
的值，过程如下：
[0022]用公式(6)、(7)计算c
k
[0]：
[0023][0024][0025]在公式(7)中，s级数的第0项系统是相等的，因此得到公式(8)：
[0026]d
k
[0]＝1/c
k
[0]ꢀꢀꢀ
(8)
[0027]当s的阶数变为1时，得出公式(9)：
[0028][0029]然后得到c
k
[1]，因为s级数的第一项系数在公式(7)中是相等的d
k
[1]直接从公式(10)中计算得到：
[0030]c
k
[1]d
k
[0]+c
k
[0]d
k
[1]＝0
ꢀꢀꢀ
(10)
[0031]得到s级数中的任意一项的系数，由于s级数中的任意一项系数是相等的，因此从公式(5)推导得到公式(11)：
[0032][0033]利用公式(7)得到公式(12)：
[0034][0035]然后，通过公式(12)得到通过公式(11)得到c
k
[n]，随着数字n的增加，所有的c
k
[n]和d
k
[n]都可以被逐步计算；使用这种方法V
i
(s)能够被公式(2)计算得到，将s＝1代入公式(2)得到潮流解；
[0036]步骤3：使用公式(13)
‑
(21)计算偏导数以获得灵敏度信息，过程如下：
[0037]公式(13)所示：
[0038][0039]为了有效地评估电压稳定性，使用有功和无功功率注入计算电压灵敏度信息，即计算公式(14)：
[0040][0041]其中，c
i
[0]的值不依赖于功率注入，得出对分别取P
j
，Q
j
的偏导数得到公式(15)：
[0042][0043]当j≠i时有公式(16)：
[0044][0045]由以上结果得知能够被公式(15)、(16)计算得到；
[0046]根据公式(12)推出公式(17)、(18)：
[0047][0048][0049]同理，公式(12)分别对P
j
，Q
j
求偏导数得到公式(19)、(20)；
[0050]当j＝i时，得到公式(19)：
[0051][0052]当j≠i时，得到公式(20)：
[0053][0054]从公式(12)推出公式(21)：
[0055][0056]公式(20)中的从公式(21)中得到，能够被公式(20)计算得出，然后所有都可以被公式(21)计算得出；
[0057]步骤4：应用灵敏度信息评估电压稳定性。
[0058]本专利技术的有益效果主要表现在：可以很容易地找到光伏曲线的噪声点，从而使得在负荷条件下评估电压稳定性更加准确。使用本专利技术方法导出的灵敏度信息可以在正常条件和异常条件下实时快速地判断电压稳定性。此外，这种方法不需要在发现伏安曲线顶点时假设成比例的负荷变化，这在处理具有高渗透率的电网(分布式能源)时更为现实，所需
时间比传统方法更短。
附图说明
[0059]图1是一种配电网电压稳定性评估方法的流程图。。
具体实施方式
[0060]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。
[0061]参照图1，一种配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网电压稳定性评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：对电网网络模型进行预处理，获得节点导纳矩阵，过程如下：对于只有一个电源供电的配电网，公式(1)给出了潮流计算的数学方程.其中m是PQ总线的集合，V
k
是总线k的电压，Y
ik
是总线i和总线k的互导纳，S
i
是注入总线i的能源，N是总线的总数量；在配电网中，唯一的PV总线成为摆动总线，所有其他总线被建模为PQ总线；在潮流计算中，复数用来表示电压和注入功率之间的非线性关系，全纯嵌入函数，如公式(2)所示：是运算的嵌入系数，c
i
(s)表示全纯函数总线i电压的s级数展开，n是s的阶数，c
i
[n]是总线i电压的级数s的第n项系数；将公式(2)代入公式(1)得到公式(3)：Y
i，shunt
是总线i的接地导纳,当s变为0时，配电网络被简化为一个单一的摆动母线，其他母线上没有能源注入；在这种情况下，存在线性电力网络解决方案；当s变为1时，它是原始潮流方程的解；假设公式(4)存在，表示假设总线i的反向电压的全纯函数的第i项等于总线i的电压的全纯函数的第i项的倒数；将公式(2)，(4)代入公式(3)得到公式(5)：将公式(2)，(4)代入公式(3)得到公式(5)：表示总线i的负荷对地电流；当配电网没有接地负载，则并且Y
ik，tran
＝Y
ik
，通过等式(5)可知s的第0项是相等的；步骤2：计算得出c
k
，d
k
的值，过程如下：用公式(6)、(7)计算c
k
[0]：
在公式(7)中，s级数的第0项系统是相等的，因此得到公式(8)：d
k
[0]＝1/c
k
[0]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)当s的阶数变为1时，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宇哲，邬秀玲，王劭均，贺艳华，邬程欢，任赟，王庆华，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：