一种考虑外网等值的静态电压稳定广域切负荷控制方法，属于电力系统静态电压稳定分析与控制技术领域。本发明专利技术利用计算机，通过程序，首先计算外部电网的戴维南等值电路，再计算等值系统的静态电压稳定裕度，然后求解最小切负荷优化模型，得到区域电网的广域切负荷方案。在外网信息未知情况下，本发明专利技术能够仅依靠内网信息准确地计算区域电网的静态电压稳定裕度，并制定出合理有效的区域电网广域切负荷优化方案，具有计算精度高、优化速度快、工程适用性强等特点。本发明专利技术可广泛应用于通过单点与外网连接的区域电网的静态电压稳定广域切负荷控制，特别适用于分层分区管理和调度的区域电网的静态电压稳定分析与控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统静态电压稳定分析与控制
，具体涉及通过单点与外 网连接的区域电网的静态电压稳定广域切负荷控制方法。
技术介绍
电压稳定是指电力系统受到扰动后，系统电压能够保持在或恢复到允许的范围 内，不发生电压崩溃的能力。通常，将基于潮流方程和负荷静态电压特性来研究电压稳定 的方法称为静态方法，通过静态模型和方法来研究的电压稳定性问题则称为静态电压稳定 性。随着我国国民经济的发展，电力负荷持续高速增长。然而，受经济和环境等因素的制约， 我国电源和电网建设长期滞后于负荷增长的局面一直没有得到显著改善，电网越来越多地 运行于极限或接近极限状态，电压稳定问题日益突出。如何采取合理有效的控制措施来应 对电压稳定问题，避免出现电压失稳、甚至电压崩溃等灾难性事故，成为电力系统亟待解决 的一个重大问题。切负荷是目前电力系统广泛采用的一种解决静态电压稳定问题的措施。现有的 针对静态电压稳定问题的切负荷控制方法，分为就地控制和广域控制两大类。就地控制根 据本地信息，如本地节点的电压大小、本地节点或线路的静态电压稳定性指标等，来制定并 实施针对本地负荷的削减方案。就地控制依据的信息及作用的对象都局限在本地或局部区 域，难以从全局统筹和优化切负荷量及切负荷地点，对改善系统静态电压稳定性的作用也 比较有限。与之相对，广域控制则从系统全局的角度来考虑和优化切负荷方案，能有效克服 就地控制中存在的上述问题，是静态电压稳定控制的一个重要发展方向。现有的区域电网静态电压稳定广域切负荷控制方法是基于全网信息来形成切负 荷方案的。换言之，对于区域电网来说，要实现广域切负荷控制，必须掌握外部电网完备的 模型和状态信息。然而，电网分层分区的管理和调度模式决定了区域电网一般只可能掌握 自身电网的模型和实时状态数据，区域电网之间不可能实现完备的数据交换。这种情况下， 上述基于全网信息形成切负荷方案的方法不能直接应用，还必须考虑外网(即区域电网的 夕卜部系统)的等值问题。如 2007 年 IEEE Power Engineering Society General Meeting巾白勺 “On—Line Voltage Stability Monitoring and Control (VSMC) System in Fujian Power Grid” 一文，公开的是将外部系统简单地等效为平衡节点，然后再对区域电 网的静态电压稳定性进行分析和控制。该方法的主要缺点是这种简单粗糙的等值方式不 能准确反映外部系统的状态及其对区域电网静态电压稳定性的影响；在此基础上制定的切 负荷方案，与基于全网信息的切负荷方案比较，其合理性和有效性必然存在很大差距。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的区域电网静态电压稳定广域切负荷控制方法的不足， 提供。本方法能够在外部电网信息 未知情况下，准确计算区域电网的静态电压稳定裕度，并制定出合理有效的切负荷方案。实现本专利技术目的之技术方案是一种考虑外网等值的静态电压稳定广域切负荷控 制方法，利用计算机，通过程序，先计算外部电网的戴维南等值电路，再计算区域电网的静 态电压稳定裕度，然后求解最小切负荷优化模型获得区域电网的广域切负荷方案。其具体 方法步骤如下(1)输入区域电网基础数据首先输入区域电网的基础数据，包括间隔10秒钟的相邻两个时段的区域电网状 态估计数据、静态电压稳定裕度的门槛值Xmin、负荷增长裕度λ E以及各节点负荷削减量的 权重系数。(2)计算外部电网的戴维南等值电路第(1)步完成后，基于区域电网相邻两个时段的状态估计基础数据，计算区域电 网外部系统的戴维南等值电路，等值内电势左,和内阻抗τ 的计算公式如下 权利要求1. ，利用计算机，通过程序进 行计算，其特征在于具体的方法步骤如下(1)输入区域电网基础数据首先输入区域电网的基础数据，包括间隔10秒钟的相邻两个时段的区域电网状态估 计数据、静态电压稳定裕度的门槛值Xmin、负荷增长裕度λ,以及各节点负荷削减量的权重 系数；(2)计算外部电网的戴维南等值电路第(1)步完成后，基于区域电网相邻两个时段的状态估计基础数据，计算区域电网外 部系统的戴维南等值电路，等值内电势式和内阻抗τ 的计算公式如下全文摘要，属于电力系统静态电压稳定分析与控制
本专利技术利用计算机，通过程序，首先计算外部电网的戴维南等值电路，再计算等值系统的静态电压稳定裕度，然后求解最小切负荷优化模型，得到区域电网的广域切负荷方案。在外网信息未知情况下，本专利技术能够仅依靠内网信息准确地计算区域电网的静态电压稳定裕度，并制定出合理有效的区域电网广域切负荷优化方案，具有计算精度高、优化速度快、工程适用性强等特点。本专利技术可广泛应用于通过单点与外网连接的区域电网的静态电压稳定广域切负荷控制，特别适用于分层分区管理和调度的区域电网的静态电压稳定分析与控制。文档编号H02J3/16GK102055191SQ201010616210公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日专利技术者余娟, 周剑, 庞晓艳, 文一宇, 李旻, 赵霞, 颜伟 申请人:重庆大学 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种考虑外网等值的静态电压稳定广域切负荷控制方法，利用计算机，通过程序进行计算，其特征在于具体的方法步骤如下：（１）输入区域电网基础数据首先输入区域电网的基础数据，包括间隔１０秒钟的相邻两个时段的区域电网状态估计数据、静态电压稳定裕度的门槛值λ↓［ｍｉｎ］、负荷增长裕度λ↓［Ｅ］以及各节点负荷削减量的权重系数；（２）计算外部电网的戴维南等值电路第（１）步完成后，基于区域电网相邻两个时段的状态估计基础数据，计算区域电网外部系统的戴维南等值电路，等值内电势和内阻抗ＺＴ的计算公式如下：＊＊＊式中：Ｐ↓［１］、Ｑ↓［１］、ｅ↓［１］、ｆ↓［１］和Ｐ↓［２］、Ｑ↓［２］、ｅ↓［２］、ｆ↓［２］分别是间隔１０秒钟的相邻两个时段的区域电网状态估计的结果，其中，Ｐ↓［１］和Ｑ↓［１］是第１个时段边界节点的注入有功和无功，Ｐ↓［２］和Ｑ↓［２］是第２个时段边界节点的注入有功和无功，ｅ↓［１］和ｆ↓［１］是第１个时段边界节点电压相量的实部和虚部，ｅ↓［２］和ｆ↓［２］是第２个时段边界节点电压相量的实部和虚部；Ａ↓［１］、Ａ↓［２］、Ｂ↓［１］和Ｂ↓［２］是由Ｐ↓［１］↑［０］分别是ｋ↓［ｔ］↑［０］的上下限；应用半光滑牛顿法，求解区域电网静态电压稳定的全二次最优切负荷模型，其具体步骤如下：１）将原优化问题转化为一组非线性方程首先将最优切负荷模型写成以下一般形式：＊＊＊（２５）式中：ｘ是最优切负荷模型的优化变量，ｘ包括区域电网节点电压的实部和虚部，区域电网中发电机的有功和无功出力、有载调压变压器的变比、并联无功补偿设备的注入无功以及各个负荷节点的负荷削减量；ｆ（ｘ）、ｇ（ｘ）和ｈ（ｘ）分别是上述最优切负荷模型的目标函数、等式约束函数和不等式约束函数；最优切负荷模型的拉格朗日方程为：Ｌ（ｗ）＝Ｌ（ｘ，λ，μ）＝ｆ（ｘ）－λ↑［Ｔ］ｇ（ｘ）－μ↑［Ｔ］ｈ（ｘ）（２６）式中：ｘ是最优切负荷模型的优化变量，λ和μ分别是相应的拉格朗日乘子向量，λ↑［Ｔ］和μ↑［Ｔ］分别是λ和μ的转置向量，ｗ＝［ｘ，λ，μ］↑［Ｔ］是ｘ、λ及μ构成的合成向量；最优切负荷模型拉格朗日方程的ＫＫＴ方程为：＊＊＊（２７）式中：＊↓［ｘ］Ｌ（ｘ，λ，μ）表示函数Ｌ对向量ｘ的一阶导数，ｈ↓［ｉ］（ｘ）为ｈ（ｘ）的第ｉ个元素，μ↓［ｉ］为乘子向量μ］、Ｑ↓［１］、Ｐ↓［２］、Ｑ↓［２］、ｅ↓［１］、ｆ↓［１］、ｅ↓［２］、ｆ↓［２］计算得到的中间变量；ｅ↓［Ｔ］和ｆ↓［Ｔ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：颜伟，赵霞，余娟，文一宇，李旻，庞晓艳，周剑，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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