CN105989543A - 一种基于自适应模型的交流联络线等值方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，包括：获取基础数据；根据所述数据确定输电线路的线路潮流对节点有功出力的灵敏度；通过所述数据和灵敏度确定联络线路初始功率；通过所述联络线路初始功率确定交换计划偏差和分配系数；通过所述联络线路初始功率、交换计划偏差和分配系数确定联络线路的最终潮流；通过所述最终潮流确定交流联络等值。本发明的技术方案充分考虑外部电网的网络特性和未来运行状态，得到比较精确的联络线等值方法。

Description

一种基于自适应模型的交流联络线等值方法

技术领域：

本发明涉及安全约束经济调度领域，更具体涉及一种基于自适应模型的交流联络线等值方法。

背景技术：

发电计划是智能调度的一项重要基本工作，是实现电力系统安全、稳定、经济、优质运行的重要保障。新形势下，随着跨省跨区大电网互联和特高压交直流输电的快速发展，电网输电容量逐渐接近最大容量，电网安全运行难度逐渐增加，调度计划工作更加需要满足“信息化、科学化、精细化、精确化”的要求。

安全约束经济调度能综合考虑系统平衡约束、电网安全约束、机组运行约束以及各种实用化约束，采用考虑安全约束的优化算法编制未来多时段的发电计划，既能实现电网经济节能，又能保障电网的安全运行，提高短期发电计划的可操作性，实现调度计划的精细化管理。安全约束经济调度的关键点之一就是计算电网的计划潮流，并根据潮流结果对越限输电线路和断面进行调整。计算计划潮流需要对外网进行等值，而且随着电网的发展，单一区域电网与外部边界不再那么简单，粗略的联络线等值对区域内部的计划潮流将造成较大偏差，在负荷较重时期这将直接影响安全约束调度计划的准确性。

在目前的生成实际中，一般是通过历史数据形成交换计划和联络线功率的分配系数，然后再对联络线进行等值形成外网模型。这种方法没有考虑实际外部电网的网络特性和未来运行状态，当电网和外部存在较多联络线时，该方法的误差会比较大，计划潮流精度难以满足实际要求。

有鉴于此，本发明的技术方案从工程实用化的角度出发，提出了一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，该方法能充分考虑外部电网的网络特性和未来运行状态，得到比较精确的联络线等值方法，从而拼接出完整准确的网络模型。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，充分考虑外部电网的网络特性和未来运行状态，得到比较精确的联络线等值方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，包括：

获取基础数据；

根据所述数据确定输电线路的线路潮流对节点有功出力的灵敏度；

通过所述数据和灵敏度确定联络线路初始功率；

通过所述联络线路初始功率确定交换计划偏差和分配系数；

通过所述联络线路初始功率、交换计划偏差和分配系数确定联络线路的最终潮流；

通过所述最终潮流确定交流联络等值。

本发明提供的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述数据包括本区域的网络拓扑模型、检修计划、交换计划、机组计划、母线负荷预测、联络线路信息、上级电网网络模型、机组计划和母线负荷预测。

本发明提供的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述灵敏度通过下式确定：

S_ki＝(X_pi-X_qi)/x_k

其中，S_ki为第k条线路的线路潮流对第i个节点有功出力的灵敏度，X_pi和X_pi为直流潮流阻抗矩阵中对应位置的阻抗值，x_i表示线路k的阻抗，X_pi、X_pi何x_i由网络模型求得。

本发明提供的另一优选的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述联络线路初始功率通过下式确定：

$L_k=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\right[P_{\mathrm{\α},i}-l_{\mathrm{\α},i}\left]S_{\mathrm{ki}}\right\}+\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\right[P_{\mathrm{\β},j}-l_{\mathrm{\β},j}\left]S_{\mathrm{kj}}\right\}$

式中，L_k表示第k条联络线的有功潮流，M、N分别表示外网和内网节点总数，P_α,i、l_α,i分别表示本区域电网节点i的机组出力和母线负荷，P_β,j、l_β,j分别表示外网节点j的机组出力和母线负荷，S_ki、S_kj分别表示第k条线路的潮流对节点i、j的有功出力的灵敏度。

本发明提供的再一优选的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述交换计划偏差通过下式确定：

$\mathrm{\ΔP}=P_L-\underset{k=1}{\overset{S}{\mathrm{\Σ}}}{L}_k$

其中，ΔP表示交换计划和联络线路功率累加的偏差，P_L表示区域交换计划，s表示联络线路总个数，L_k表示第k条联络线的有功潮流。

本发明提供的又一优选的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述分配系数通过下式确定：

${\mathrm{\λ}}_k=L_k/\left(\underset{i=1}{\overset{s}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i\right)$

式中，λ_k表示联络线路k的分配系数，s表示联络线路总个数，L_i表示第i条联络线的有功潮流。

本发明提供的又一优选的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述联络线路的最终潮流通过下式确定：

${\stackrel{\‾}{L}}_k=L_k+\mathrm{\ΔP}\·{\mathrm{\λ}}_k$

式中，表示联络线路k的最终潮流，λ_k表示联络线路k的分配系数，ΔP表示交换计划和联络线路功率累加的偏差，L_k表示第k条联络线的有功潮流。

本发明提供的又一优选的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，将各条联络线路按照最终潮流值以机组或者负荷的形式等值到本区域网络拓扑模型，从而拼接得到完整准确的区域网络模型。

本发明提供的又一优选的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，所述数据通过智能电网调度控制系统获得。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明的技术方案能充分考虑外部电网的网络特性和未来运行状态，得到比较精确的联络线等值方法；

2、本发明的技术方案避免了以前不能准确分配交换计划的缺点，从而能拼接出完整准确的网络模型；

3、本发明的技术方案减小了粗略的联络线等值对区域内部的计划潮流造成的较大偏差；

4、本发明的技术方案保证了安全约束调度计划的准确性；

5、本发明的技术方案适用范围较广，满足实际需求。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本例的发明提供一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，包括以下步骤：

1、获取基础数据。通过智能电网调度控制系统，获取基础数据，包括本区域的网络拓扑模型、检修计划、交换计划、机组计划、母线负荷预测、联络线路信息以及上级电网网络模型、机组计划和母线负荷预测。

2、灵敏度计算。计算表达式如下：

S_ki＝(X_pi-X_qi)/x_k

其中S_ki表示第k条线路的线路潮流对第i个节点有功出力的灵敏度，X_pi和X_pi表示直流潮流阻抗矩阵中对应位置的阻抗值，x_i表示线路k的阻抗，X_pi、X_pi、x_i可由网络模型求得。

3、计算联络线路初始功率。根据联络线路的特性，自动将联络线路相关的外部电网模型考虑进来，形成自适应模型，并计算联络线路潮流：

$L_k=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\right[P_{\mathrm{\α},i}-l_{\mathrm{\α},i}\left]S_{\mathrm{ki}}\right\}+\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left\{\right[P_{\mathrm{\β},j}-l_{\mathrm{\β},j}\left]S_{\mathrm{kj}}\right\}$

式中L_k表示第k条联络线的有功潮流，M、N分别表示外网和内网节点总数，P_α,i、l_α,i分别表示本区域电网节点i的机组出力和母线负荷，P_β,j、l_β,j分别表示外网节点j的机组出力和母线负荷，S_ki、S_kj分别表示第k条线路的潮流对节点i、j的有功出力的灵敏度。

4、计算交换计划偏差。通过以上步骤可以求得各个联络线路的潮流，其潮流累加之和与交换计划会存在偏差：

$\mathrm{\ΔP}=P_L-\underset{k=1}{\overset{S}{\mathrm{\Σ}}}{L}_k$

ΔP表示交换计划和联络线路功率累加的偏差，P_L表示区域交换计划，s表示联络线路总个数。

5、计算分配系数。计算公式如下：

${\mathrm{\λ}}_k=L_k/\left(\underset{i=1}{\overset{s}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i\right)$

式中λ_k表示联络线路k的分配系数

6、计算联络线路的最终潮流，计算公式如下：

${\stackrel{\‾}{L}}_k=L_k+\mathrm{\ΔP}\·{\mathrm{\λ}}_k$

式中，表示联络线路k的最终潮流。

7、交流联络线等值。将各条联络线路按照最终潮流值以机组或者负荷的形式等值到本区域网络拓扑模型，从而拼接得到完整准确的区域网络模型。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：包括：

获取基础数据；

根据所述数据确定输电线路的线路潮流对节点有功出力的灵敏度；

通过所述数据和灵敏度确定联络线路初始功率；

通过所述联络线路初始功率确定交换计划偏差和分配系数；

通过所述联络线路初始功率、交换计划偏差和分配系数确定联络线路的最终潮流；

通过所述最终潮流确定交流联络等值。

2.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述数据包括本区域的网络拓扑模型、检修计划、交换计划、机组计划、母线负荷预测、联络线路信息、上级电网网络模型、机组计划和母线负荷预测。

3.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述灵敏度通过下式确定：

S_ki＝(X_pi-X_qi)/x_k

其中，S_ki为第k条线路的线路潮流对第i个节点有功出力的灵敏度，X_pi和X_pi为直流潮流阻抗矩阵中对应位置的阻抗值，x_i表示线路k的阻抗，X_pi、X_pi何x_i由网络模型求得。

4.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述联络线路初始功率通过下式确定：

$L_k=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\{P_{\mathrm{\α},i}-l_{\mathrm{\α},i}]S_{\mathrm{ki}}\}+\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{[P_{\mathrm{\β},j}-l_{\mathrm{\β},j}]S_{\mathrm{kj}}\}$

式中，L_k表示第k条联络线的有功潮流，M、N分别表示外网和内网节点总数，P_α,i、l_α,i分别表示本区域电网节点i的机组出力和母线负荷，P_β,j、l_β,j分别表示外网节点j的机组出力和母线负荷，S_ki、S_kj分别表示第k条线路的潮流对节点i、j的有功出力的灵敏度。

5.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述交换计划偏差通过下式确定：

$\mathrm{\ΔP}=P_L-\underset{k=1}{\overset{S}{\mathrm{\Σ}}}{L}_k$

其中，ΔP表示交换计划和联络线路功率累加的偏差，P_L表示区域交换计划，s表示联络线路总个数，L_k表示第k条联络线的有功潮流。

6.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述分配系数通过下式确定：

${\mathrm{\λ}}_k=L_k/\left(\underset{i=1}{\overset{s}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i\right)$

式中，λ_k表示联络线路k的分配系数，s表示联络线路总个数，L_i表示第i条联络线的有功潮流。

7.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述联络线路的最终潮流通过下式确定：

${\stackrel{\‾}{L}}_k=L_k+\mathrm{\ΔP}\·{\mathrm{\λ}}_k$

式中，表示联络线路k的最终潮流，λ_k表示联络线路k的分配系数，ΔP表示交换计划和联络线路功率累加的偏差，L_k表示第k条联络线的有功潮流。

8.如权利要求1所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：将各条联络线路按照最终潮流值以机组或者负荷的形式等值到本区域网络拓扑模型，从而拼接得到完整准确的区域网络模型。

9.如权利要求1或2所述的一种基于自适应模型的交流联络线等值方法，其特征在于：所述数据通过智能电网调度控制系统获得。