【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统自动化，尤其涉及基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法及装置。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着大量分布式新能源接入电网，以及特高压直流输电工程的大规模建设，电力系统源荷运行场景呈现多样化趋势，极端化的运行条件不断逼近系统的临界状态。据此，准确模拟电力系统临界运行状态，快速完成运行边界计算任务，是保证系统安全稳定经济运行的基础性工作。连续潮流是一种分析电力系统静态电压稳定性的常用方法，其基于参数化的潮流方程，不断增加发电与负荷直至传输极限，能够反映当前运行点与临界失稳点之间的“距离”，从而度量电力系统运行边界。
3、专利技术人发现，现有电力系统运行边界的度量方法是基于延拓法的连续潮流的求解，需要通过不断的预测—校正过程，模拟发电与负荷水平的不断上升，从而试探系统的运行边界。延拓法的计算速度与预测步长息息相关，步长过大会使得预测点和参数方程曲线的距离较大，增加校正过程的迭代次数；步长过小会增加预测—校正整体迭代次数，也会降低计算效率。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法及系统，其通过阻滞增长模型实现连续潮流步长的自适应控制，具备计算初始阶段步长增大、末尾阶段步长减小、全过程步长有上界等数值特征，能够提高连续潮流的计算速度，高效分析电力系统的运行边界。
2、为了实现上述目的
3、本专利技术的第一方面提供基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，包括如下步骤：
4、获取电力系统各节点运行数据；
5、基于获取的电力系统各节点运行数据构建初始潮流方程；
6、基于初始潮流方程，引入全系统负荷和发电机功率变化水平的参数，构建模拟电力系统的临界运行状态的连续潮流方程；
7、基于预测过程求解连续潮流方程，得到连续潮流预测结果，判断连续潮流预测结果是否满足设定的电力系统运行边界判据，若满足，输出连续潮流预测结果，否则对连续潮流预测结果进行校正，利用阻滞增长模型模拟计算预测步长的变化过程，自适应调整步长，直至连续潮流预测结果满足设定的电力系统运行边界判据。
8、进一步地，所述初始潮流方程的表达式为：
9、
10、式中，pi、qi为节点i向系统注入的有功功率和无功功率；vi为节点i的电压幅值；j∈i表示节点j与节点i直接相连，并包括j＝i的情况；gii、bii为节点i的自电导、自电纳；gij、bij为节点i与节点j的互电导、互电纳；θij为节点i、节点j相角之差。
11、进一步地，所述模拟电力系统的临界运行状态的潮流方程为：
12、
13、式中：pi、qi为节点i向系统注入的有功功率和无功功率；μ表示系统的不平衡功率；αi为节点i通过自动发电控制分摊不平衡功率的比例；λ表示全系统负荷和发电机功率变化水平的参数；pi0、qi0为pi、qi的初始值，即λ＝0时pi、qi的取值；为节点i有功功率、无功功率随着λ变化的比例。
14、进一步地，模拟电力系统的临界运行状态的潮流方程的约束条件包括：
15、发电机分摊不平衡功率的固定比例：
16、
17、后续连续潮流计算过程中有功、无功增长的功率平衡关系：
18、
19、式中：n为系统的节点数；αi为节点i通过自动发电控制分摊不平衡功率的比例；为节点i有功功率、无功功率随着λ变化的比例。
20、进一步地，基于预测过程求解潮流方程，具体为：
21、
22、式中，xbase为原有的连续潮流解；xpre为待预测的连续潮流解；x为连续潮流解；dx为预测切向量；||·||表示范数符号；ξ为步长控制因子，jcpf为连续潮流计算的雅可比矩阵；jpf为潮流计算的雅可比矩阵，k为组成的向量，为节点i有功功率、无功功率随着λ变化的比例；ec为除第c个元素为1外其余元素为零的向量。
23、进一步地，设定的电力系统运行边界判据包括鞍形节点分叉判据和极限诱导分叉判据，鞍形节点分叉判据为dλ<0；极限诱导分叉判据为存在一个vq灵敏度为负的节点。
24、进一步地，利用阻滞增长模型模拟计算预测步长的变化过程，具体为:
25、ξ(k+1)＝ξ(k)+[γξ(k)-β(ξ(k))2]δλ，
26、式中，ξ为连续潮流步长；k和(k+1)为迭代次数；λ为负荷和发电机功率水平参数，γ为ξ的自然增长率，β为限制增长系数。
27、本专利技术的第二方面提供基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算装置，包括：
28、数据获取模块，其用于获取电力系统各节点运行数据；
29、潮流方程构建模块，其用于基于获取的电力系统各节点运行数据构建初始潮流方程；基于初始潮流方程，引入全系统负荷和发电机功率变化水平的参数，构建模拟电力系统的临界运行状态的连续潮流方程；
30、运行边界计算模块，其用于基于预测过程求解连续潮流方程，得到连续潮流预测结果，判断连续潮流预测结果是否满足设定的电力系统运行边界判据，若满足，输出连续潮流预测结果，否则对连续潮流预测结果进行校正，利用阻滞增长模型模拟计算预测步长的变化过程，自适应调整预测步长，直至连续潮流预测结果满足设定的电力系统运行边界判据。
31、本专利技术的第三方面提供一种计算机可读存储介质。
32、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法中的步骤。
33、本专利技术的第四方面提供一种计算机设备。
34、一种计算机设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法中的步骤。
35、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
36、1、本专利技术通过阻滞增长模型实现连续潮流步长的自适应控制，具备计算初始阶段步长增大、末尾阶段步长减小、全过程步长有上界等数值特征，能够提高连续潮流的计算速度，高效分析电力系统的运行边界。
37、2、本专利技术考虑了连续潮流预测-校正框架模拟电力系统运行方式的变化过程，能够模拟多种发电、负荷场景下的电压稳定极限，实现了运行边界的定量分析。
38、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，所述初始潮流方程的表达式为：
3.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，所述模拟电力系统的临界运行状态的潮流方程为：
4.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，模拟电力系统的临界运行状态的潮流方程的约束条件包括：
5.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，基于预测过程求解潮流方程，具体为：
6.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，设定的电力系统运行边界判据包括鞍形节点分叉判据和极限诱导分叉判据，鞍形节点分叉判据为dλ<0；极限诱导分叉判据为存在一个VQ灵敏度为负的节点。
7.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，利用阻滞增长模型模拟计算预测步长的变化过程，具体为:
<...【技术特征摘要】
1.基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，所述初始潮流方程的表达式为：
3.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，所述模拟电力系统的临界运行状态的潮流方程为：
4.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，模拟电力系统的临界运行状态的潮流方程的约束条件包括：
5.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，基于预测过程求解潮流方程，具体为：
6.如权利要求1所述的基于阻滞增长模型的电力系统运行边界计算方法，其特征在于，设定的电力系统运行边界判据包括鞍形节点分叉判...
【专利技术属性】
技术研发人员：沙志成，牛远方，赵兰明，徐大鹏，刘威，王昭卿，于飞，胡召永，张学斌，王成福，董晓明，王勇，吴越剑，刘之华，龚祎，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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