CN107179464A - 一种电网节点的电压敏感性的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电网节点的电压敏感性的检测方法，涉及电力系统分析技术领域，用于对电网中各节点的电压敏感性进行检测，进而为无功补偿装置的连接位置提供参考。该电网节点的电压敏感性的检测方法包括：步骤S1：生成待测电网中对应所有节点的节点导纳矩阵；步骤S2：根据节点导纳矩阵，计算待测电网中各节点的相关节点数；其中，节点的相关节点数为待测电网中与该节点相连的节点的个数；步骤S3：根据节点导纳矩阵，以及根据各节点的相关节点数，对各节点的电压敏感性进行排序。上述检测方法用于对电网中各节点的电压敏感性进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种电网节点的电压敏感性的检测方法。
背景技术
目前，在电网的某个节点通常连接有无功补偿装置，利用该无功补偿装置可以对该节点(连接有无功补偿装置的节点)以及与该节点直接相连的节点的节点电压进行调节，从而使不同节点的节点电压都能维持在合理的范围之内。
通常，称某个节点所连接的无功补偿装置对其所在节点以及与该节点直接相连的节点的节点电压的总体调控能力为该节点的电压敏感性。可以理解的是，在电压敏感性较高的节点处连接无功补偿装置，该无功补偿装置的电压总体调控能力也就越强，经调控后的电网也就越稳定。因此，为了更好的保证电网中各节点的节点电压的稳定性，应该尽可能的将无功补偿装置连接在电压敏感性较高的节点处，以满足电网对无功补偿装置所在节点以及与其相连的节点的节点电压的调节需求。可见，各节点的电压敏感性是为无功补偿装置选取合适的连接位置的重要参考因素。
但是，现有技术中并无法对电网中各节点的电压敏感性进行检测，因而也就无法依据各节点的电压敏感性为无功补偿装置选取合适的连接位置，这就不可避免的会出现所连接的无功补偿装置对电网的节点电压的调节能力无法满足预期要求的问题。
发明内容
本发明提供了一种电网节点的电压敏感性的检测方法，用于对电网中各节点的电压敏感性进行检测，进而为无功补偿装置的连接位置提供参考。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种电网节点的电压敏感性的检测方法，包括：
步骤S1：生成待测电网中对应所有节点的节点导纳矩阵；
步骤S2：根据所述节点导纳矩阵，计算所述待测电网中各节点的相关节点数；其中，所述节点的相关节点数为所述待测电网中与该节点相连的节点的个数；
步骤S3：根据所述节点导纳矩阵，以及根据各节点的相关节点数，对各节点的电压敏感性进行排序。
与现有技术相比，本发明所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法具有的有益效果如下：
电网中通常包括多个节点，当在其中的一个节点处连接有无功补偿装置时，该无功补偿装置不仅可以对其所连接的节点的节点电压进行调节，还可对与该节点直接相连的其它节点的节点电压进行调节。因此，对于一个节点来说，与其直接相连的节点的个数越多，那么在这个节点处所连接的无功补偿装置就可以对更多节点的节点电压进行调节，即，该无功补偿装置的总体调控能力就越强，所在节点的电压敏感性就越高。
在本发明所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法中，可以根据所生成的节点导纳矩阵，计算出待测电网中各节点的相关节点数。基于上述分析可知，当获知了各节点的相关节点数时，也就相当于获知了各节点的电压敏感性的高低程度。这样一来，通过根据相关节点数的数值对各节点的电压敏感性进行高低排序后，就可以获知具有较高电压敏感性的节点。因此，采用本发明所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法，可以实现对各节点的电压敏感性的检测，进而可基于所检测出的各节点的电压敏感性，为无功补偿装置选取合适的连接位置，如将无功补偿装置连接在电压敏感性较高的节点处，这样就可以令所连接的无功补偿装置具有较强的总体调控能力，满足电网对节点电压的调节需求，进而保证电网稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法的流程图一；
图2为本发明实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法的流程图二；
图3为本发明实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法的流程图三。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种电网节点的电压敏感性的检测方法，该电网节点的电压敏感性的检测方法包括：
步骤S1：生成待测电网中对应所有节点的节点导纳矩阵。其中，节点导纳矩阵可以看做是对待测电网的参数的一种数学抽象，用于反映待测电网的参数以及接线情况。
步骤S2：根据节点导纳矩阵，计算待测电网中各节点的相关节点数。其中，节点的相关节点数为待测电网中与该节点相连的节点的个数。
可以理解的是，在实际应用中，本实施例所提到的与某个节点相连的节点指的是与该节点直接相连的节点。
步骤S3：根据节点导纳矩阵，以及根据各节点的相关节点数，对各节点的电压敏感性进行排序。例如，对各节点的电压敏感性进行由高到低的排序，或是由低到高的排序。
电网中通常包括多个节点，当在其中的一个节点处连接有无功补偿装置时，该无功补偿装置不仅可以对其所连接的节点的节点电压进行调节，还可对与该节点直接相连的其它节点的节点电压进行调节。因此，对于一个节点来说，与其直接相连的节点的个数越多，那么在这个节点处所连接的无功补偿装置就可以对更多节点的节点电压进行调节，即，该无功补偿装置的总体调控能力就越强，所在节点的电压敏感性就越高。
在本实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法中，可以根据所生成的节点导纳矩阵，计算出待测电网中各节点的相关节点数。基于上述分析可知，当获知了各节点的相关节点数时，也就相当于获知了各节点的电压敏感性的高低程度。这样一来，通过根据相关节点数的数值对各节点的电压敏感性进行高低排序后，就可以获知具有较高电压敏感性的节点。因此，采用本实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法，可以实现对各节点的电压敏感性的检测，进而可基于所检测出的各节点的电压敏感性，为无功补偿装置选取合适的连接位置，如将无功补偿装置连接在电压敏感性较高的节点处，这样就可以令所连接的无功补偿装置具有较强的总体调控能力，满足电网对节点电压的调节需求，进而保证电网稳定运行。
可选的，在生成待测电网中对应所有节点的节点导纳矩阵时，可以先获取待测电网的线路参数，如线路电阻参数和线路电抗参数，然后将所获取的线路参数输入到计算机中，进而通过计算机程序生成待测电网的节点导纳矩阵。需要说明的是，本实施例所采用的计算机程序均为现有的用于生成节点导纳矩阵的计算机程序，本实施例对此不再进行赘述。
其中，所生成的待测电网的节点导纳矩阵Y如下所示：
需要说明的是，n为待测电网中节点的个数，n>1；Yij为第i个节点与第j个节点的互导纳，Yii第i个节点的自导纳，i＝1～n。以第1个节点对应的第一行的导纳为例，Y11为第1个节点的自导纳，Y12为第1个节点与第2个节点的互导纳，Y13为第1个节点与第3个节点的互导纳，…，以此类推，Y1n为第1个节点与第n个节点的互导纳。
可以理解的是，当两个节点相连时，两个节点之间会存在某个不为零的数值的互导纳，而当两个节点不相连时，该两个节点之间的互导纳为零。因此，根据上述节点导纳矩阵Y中各节点所对应的互导纳的具体数值，可以判断出各节点的相关节点数。
基于上述表述，步骤S2包括：根据节点导纳矩阵Y，依次判断第1个节点～第n个节点对应的不为零的互导纳的个数。
通过节点导纳矩阵对各节点的相关节点数进行计算，计算方法简单易行，因而使本实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法具有较强的实用性。
此外，由于电网中包括多个节点，且节点之间的连接关系较为复杂，因此很可能会出现多个节点具有相同的相关节点数的情况。下面列举两个实施方式，对该种情况下的各节点的电压敏感性排序方式进行详细说明：
实施方式一
可选的，如图2所示，步骤S3包括：
步骤S31：判断相关节点数中是否有相同的数值，若否，则按照相关节点数从大到小的顺序，对各节点进行排序；若是，则进入步骤S32。
步骤S32：根据节点导纳矩阵，计算相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模。
示例性的，基于节点导纳矩阵Y，可以根据计算相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模。其中，Ni为第i个节点的相关节点数。
步骤S33：按照相关节点数从大到小的顺序，对各节点进行排序。
步骤S34：按照所计算的互导纳平均值的模从大到小的顺序，对排序后的节点中具有相同的相关节点数的节点进行排序。
在该实施方式中，在计算出各节点的相关节点数后，可以先判断相关节点数中是否有相同的数值，若存在相同的数值，即说明电网中存在具有相同的相关节点数的节点，这样一来，在根据相关节点数的大小对各节点的电压敏感性进行排序时，就会出现至少两个电压敏感性并列的情况。在这种情况下，可以进一步的计算具有相同的相关节点数的节点的互导纳平均值的模，进而根据这部分节点的互导纳平均值的模的大小，对具有相同的相关节点数的节点进行进一步排序。
当一个节点与多个节点相连时，该节点对应有多条线路分支，且各线路分支都存在一定数值的阻抗。当在该节点处连接无功补偿装置后，无功补偿装置分别通过各线路分支对与该节点相连的对应节点的节点电压进行调节。可以理解的是，某个线路上的阻抗值越小，无功补偿装置对该线路分支所对应的节点的节点电压的调节灵敏度就越高，即对对应的节点的节点电压的影响越大。进一步的，当该节点在多条线路分支上的阻抗平均值越低，说明在该节点处连接的无功补偿装置对与该节点相连的节点的节点电压的调节能力越强，即该节点的电压敏感性就越高。由于节点的互导纳平均值的模与该节点的阻抗平均值呈反比，因此，当节点的互导纳平均值的模越高时，该节点的阻抗平均值就越低，因而该节点的电压敏感性也就越高。
实施方式二
可选的，如图3所示，步骤S3包括：
步骤S31'：根据节点导纳矩阵，计算各节点的互导纳平均值的模。
示例性的，基于节点导纳矩阵Y，可以根据依次计算第1个节点～第n个节点所对应的节点的互导纳平均值的模。其中，Ni为第i个节点的相关节点数。
步骤S32'：按照相关节点数从大到小的顺序，对各节点进行排序。
步骤S33'：判断相关节点数中是否有相同的数值，若否，则排序结束，若是，则进入步骤S34'。
步骤S34'：按照相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模从大到小的顺序，对排序后的节点中具有相同相关节点数的节点进行排序。
相较于实施方式一提供的排序方式来说，在实施方式二中，可先对各节点的互导纳平均值的模进行计算，后续按照相关节点数从大到小的顺序对各节点进行排序后，若判断出相关节点数中存在相同的数值，可以从所计算的各节点的互导纳平均值的模中选取相同相关节点数对应的节点的互导纳平均值的模，然后再按照所选取的这部分节点的互导纳平均值的模从大到小的顺序，对具有相同相关节点数的节点进行排序。采用该种实施方式，当出现相关节点数中存在相同的数值时，同样也可以对具有相同的相关节点数的节点进行进一步排序，以使得对各节点的电压敏感性的排序更为准确。
可以理解的是，无论采用实施方式一所提供的排序方式还是实施方式二所提供的排序方式，经过两次排序后，排序越靠前的节点，其所对应的电压敏感性也就越高。通过本实施例所提供的电网节点的电压敏感性的检测方法，可以对各节点的电压敏感性进行检测，进而将所检测出的各节点的电压敏感性作为无功补偿装置的连接位置选取的重要的参考，进而保证连接后的无功补偿装置具有较强的总体调控能力，更好的对电网中的节点电压进行调节，以维持电网的稳定运行。
当然，还可以理解的是，在对待测电网中各节点的电压敏感性进行排序时，也可以按照相关节点数从小到大的顺序，以及按照相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模从小到大的顺序，对各节点的电压敏感性进行由低到高的排序。该种排序方式与实施方式一和实施方式二类似，本实施例对此不作赘述。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1：生成待测电网中对应所有节点的节点导纳矩阵；
步骤S2：根据所述节点导纳矩阵，计算所述待测电网中各节点的相关节点数；其中，所述节点的相关节点数为所述待测电网中与该节点相连的节点的个数；
步骤S3：根据所述节点导纳矩阵，以及根据各节点的相关节点数，对各节点的电压敏感性进行排序。
2.根据权利要求1所述的电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31：判断所述相关节点数中是否有相同的数值，若否，则按照所述相关节点数从大到小的顺序，对各节点进行排序；若是，则进入步骤S32；
步骤S32：根据所述节点导纳矩阵，计算相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模；
步骤S33：按照所述相关节点数从大到小的顺序，对各节点进行排序；
步骤S34：按照所计算的互导纳平均值的模从大到小的顺序，对排序后的节点中具有相同的相关节点数的节点进行排序。
3.根据权利要求2所述的电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，所述步骤S32包括：
根据计算相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模；
其中，i＝1～n，n为所述待测电网中节点的个数，n>1，Ni为第i个节点的相关节点数，Yij为所述节点导纳矩阵所包括的第i个节点与第j个节点的互导纳。
4.根据权利要求1所述的电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31'：根据所述节点导纳矩阵，计算各节点的互导纳平均值的模；
步骤S32'：按照所述相关节点数从大到小的顺序，对各节点进行排序；
步骤S33'：判断所述相关节点数中是否有相同的数值，若否，则排序结束，若是，则进入步骤S34'；
步骤S34'：按照相同的相关节点数所对应的节点的互导纳平均值的模从大到小的顺序，对排序后的节点中具有相同相关节点数的节点进行排序。
5.根据权利要求4所述的电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，所述步骤S32包括：
根据计算各节点所对应的互导纳平均值的模；
其中，i＝1～n，n为所述待测电网中节点的个数，n>1，Ni为第i个节点的相关节点数，Yij为所述节点导纳矩阵所包括的第i个节点与第j个节点的互导纳。
6.根据权利要求1所述的电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，步骤S1包括：根据所述待测电网的线路电阻参数和线路电抗参数，生成待测电网的节点导纳矩阵Y；其中，所述节点导纳矩阵Y为：
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<mo>;</mo>
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n为所述待测电网中节点的个数，n>1，Yij为第i个节点与第j个节点的互导纳，Yii第i个节点的自导纳，i＝1～n。
7.根据权利要求6所述的电网节点的电压敏感性的检测方法，其特征在于，步骤S2包括：根据所述节点导纳矩阵Y，依次判断第1个节点～第n个节点所对应的不为零的互导纳的个数。
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