CN115313387A - 一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统 - Google Patents

一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115313387A
CN115313387A CN202111573629.1A CN202111573629A CN115313387A CN 115313387 A CN115313387 A CN 115313387A CN 202111573629 A CN202111573629 A CN 202111573629A CN 115313387 A CN115313387 A CN 115313387A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
power
current
flow calculation
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111573629.1A
Other languages
English (en)
Inventor
牛拴保
柯贤波
王吉利
霍超
张钢
马士聪
王铁柱
荆逸然
侯玮琳
徐浩田
罗魁
范士雄
摆世彬
田志浩
李桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest Branch Of State Grid Corp Of China
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Northwest Branch Of State Grid Corp Of China
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest Branch Of State Grid Corp Of China, State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI, State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd filed Critical Northwest Branch Of State Grid Corp Of China
Priority to CN202111573629.1A priority Critical patent/CN115313387A/zh
Publication of CN115313387A publication Critical patent/CN115313387A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统，包括：获取电力系统中每个节点当前的功率；根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据；根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根；当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。本发明的方法能够在连续潮流计算中考虑发电机的动态特性，适用于高比例新能源电力系统，能够为电力系统静态电压稳定分析提供一种更精确的分析工具，从而得到更加准确的静态电压稳定极限功率，提高了电网安全稳定分析精度和运行安全。

Description

一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统运行技术领域，并且更具体地，涉及一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统。
背景技术
电力系统的静态电压稳定分析是电力系统电压在小扰动下是否会发生非周期性失稳的问题。由于静态稳定分析所用的模型较为简单，体现了网络结构、参数以及运行工况对系统小扰动稳定的影响，并能够利用成熟且简便的方法计算得出系统的静态稳定功率极限，以确定系统的静态安全稳定运行范围，在电力系统实际运行中得到了非常广泛的应用，被用来分析系统向负荷中心供电的极限功率、直流所接入的交流系统所能够承载的直流最大功率等。
对于复杂系统的静态电压稳定分析常用的方法是连续潮流法，通过使系统按照给定规律连续地恶化运行工况，并对每一个工况进行潮流计算分析，直到静稳极限判据被满足，则此时的工况即为系统的静态稳定极限。连续潮流法本质上是基于潮流计算，寻找潮流解是否存在的临界工况。传统连续潮流法不考虑系统中各个元件的动态特性。
随着电力系统中新能源发电占比的不断提高，传统连续潮流法的适用性均不断下降。因此，需要一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统。
发明内容
本发明提出一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统，以解决传统连续潮流法因不考虑系统中各个元件的动态特性，而无法适用于高比例新能源电力系统的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法，所述方法包括：
获取电力系统中每个节点当前的功率；
根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据；
根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根；
当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
优选地，其中所述根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，包括：
Figure BDA0003424592500000021
Figure BDA0003424592500000022
Figure BDA0003424592500000023
其中，J为所述改进的雅克比矩阵；H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵和无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量；Hij、Nij、Mij和Lij分别为分块矩阵H、N、M和L的非对角元素，i≠j，Hii、Nii、Mii、Lii分别为分块矩阵H、N、M和L的对角元素；i＝1,2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j；Ui为节点i的电压；θi为节点i的相角；PGi和QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率，对于非发电机节点，PGi和QGi的值为零；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部；θij为节点i和节点j间的相角差。
优选地，其中若节点i为同步发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000031
若节点i为新能源发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000032
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
优选地，其中所述方法还包括：
当所述电力系统未达到静态电压稳定极限时，按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
优选地，其中所述节点，包括：负荷节点、同步发电机节点和/或新能源发电机节点。
根据本发明的一个方面，提供了一种考虑发电机动态的连续潮流计算系统，所述系统包括：
功率获取单元，用于获取电力系统中每个节点当前的功率；
潮流计算单元，用于根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据；
特征根确定单元，用于根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根；
静态电压稳定极限确定单元，用于当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
优选地，其中所述潮流计算单元，根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，包括：
Figure BDA0003424592500000041
Figure BDA0003424592500000042
Figure BDA0003424592500000043
其中，J为所述改进的雅克比矩阵；H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵和无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量；Hij、Nij、Mij和Lij分别为分块矩阵H、N、M和L的非对角元素，i≠j，Hii、Nii、Mii、Lii分别为分块矩阵H、N、M和L的对角元素；i＝1，2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j；Ui为节点i的电压；θi为节点i的相角；PGi和QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率，对于非发电机节点，PGi和QGi的值为零；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部；θij为节点i和节点j间的相角差。
优选地，其中在所述潮流计算单元，若节点i为同步发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000051
若节点i为新能源发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000052
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
优选地，其中所述系统还包括：
更新单元，用于当所述电力系统未达到静态电压稳定极限时，按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并进入所述功率获取单元重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
优选地，其中在所述功率获取单元，所述节点，包括：负荷节点、同步发电机节点和/或新能源发电机节点。
本发明提供了一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统，包括：获取电力系统中每个节点当前的功率；根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据；根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根；当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。本发明的方法能够在连续潮流计算中考虑发电机的动态特性，适用于高比例新能源电力系统，能够为电力系统静态电压稳定分析提供一种更精确的分析工具，从而得到更加准确的静态电压稳定极限功率，提高了电网安全稳定分析精度和运行安全。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的考虑发电机动态的连续潮流计算方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的考虑发电机动态的连续潮流计算系统200的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的考虑发电机动态的连续潮流计算方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的考虑发电机动态的连续潮流计算方法，能够在连续潮流计算中考虑发电机的动态特性，适用于高比例新能源电力系统，能够为电力系统静态电压稳定分析提供一种更精确的分析工具，从而得到更加准确的静态电压稳定极限功率，提高了电网安全稳定分析精度和运行安全。本发明实施方式提供的考虑发电机动态的连续潮流计算方法100，从步骤101开始，在步骤101获取电力系统中每个节点当前的功率。
优选地，其中所述节点，包括：负荷节点、同步发电机节点和/或新能源发电机节点。
在步骤102，根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据。
在步骤103，根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根。
优选地，其中所述根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，包括：
Figure BDA0003424592500000071
Figure BDA0003424592500000072
Figure BDA0003424592500000081
其中，J为所述改进的雅克比矩阵；H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵和无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量；Hij、Nij、Mij和Lij分别为分块矩阵H、N、M和L的非对角元素，i≠j，Hii、Nii、Mii、Lii分别为分块矩阵H、N、M和L的对角元素；i＝1,2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j；Ui为节点i的电压；θi为节点i的相角；PGi和QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率，对于非发电机节点，PGi和QGi的值为零；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部；θij为节点i和节点j间的相角差。
优选地，其中若节点i为同步发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000082
若节点i为新能源发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000091
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
在本发明的实施方式中，获取电力系统中各节点当前的功率，并根据获取的功率进行潮流计算，得到各节点的电压Ui和相角θi，以及传统的同步发电机的内电势Ei'和功角θδi。然后，根据各节点的电压Ui和相角θi，以及传统的同步发电机的内电势Ei'和功角θδi确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根。其中，本发明中的节点泛指电力系统网络中的一个母线节点，这个节点可以是负荷节点、同步发电机节点或新能源发电机节点，也可以是以上几种节点的任意组合。
本发明实施方式的改进的雅克比矩阵相较于传统的连续潮流方法所用的雅克比矩阵，区别是在发电机对应节点的元素中，加入了发电机节点动态特性的微分项。
本发明的实施方式提供的改进的雅克比矩阵J具体如下：
Figure BDA0003424592500000092
其中，H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵、无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量。
分块矩阵H、N、M、L的非对角元素Hij、Nij、Mij、Lij(i≠j)利用如下公式计算：
Figure BDA0003424592500000101
对角元素Hii、Nii、Mii、Lii计算公式如下所示：
Figure BDA0003424592500000102
其中，i＝1,2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j，Ui为节点i的电压，PGi、QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率(对于非发电机节点，其值为零)，Gij、Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部，θij为节点i、j间的相角差。
对于上述公式中的发电机节点的动态微分项，若该节点i为传统的同步发电机节点，则其具体计算公式为：
Figure BDA0003424592500000103
若该节点i为新能源发电机节点，则其具体计算公式为：
Figure BDA0003424592500000111
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
在步骤104，当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
优选地，其中所述方法还包括：
当所述电力系统未达到静态电压稳定极限时，按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
在本发明的实施方式中，以改进的雅克比矩阵J的最小特征根是否为零或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数(即最小特征根的正负号首次变号)作为判据，判断是否达到静态电压稳定极限。若当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。反之，如所述电力系统未达到静态电压稳定极限，则按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并返回步骤101重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。其中，预设调整策略就是按照给定的各负荷节点和发电机节点的功率调增比例，不断增加出力和负荷，调整策略可以根据需求设定。
本发明实施方式提供的方法，能够在连续潮流计算中考虑发电机的动态特性，解决了传统连续潮流法因不考虑系统中各个元件的动态特性，而无法适用于高比例新能源电力系统的问题，通过本发明的方法可以得到更加准确的静态电压稳定极限功率，提高了电网安全稳定分析精度和运行安全。
图2为根据本发明实施方式的考虑发电机动态的连续潮流计算系统200的结构示意图。如图2所示，本发明实施方式提供的考虑发电机动态的连续潮流计算系统200，包括：功率获取单元201、潮流计算单元202、特征根确定单元203和静态电压稳定极限确定单元204。
优选地，所述功率获取单元201，用于获取电力系统中每个节点当前的功率。
优选地，其中在所述功率获取单元201，所述节点，包括：负荷节点、同步发电机节点和/或新能源发电机节点。
优选地，所述潮流计算单元202，用于根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据。
优选地，其中所述潮流计算单元202，根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，包括：
Figure BDA0003424592500000121
Figure BDA0003424592500000122
Figure BDA0003424592500000131
其中，J为所述改进的雅克比矩阵；H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵和无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量；Hij、Nij、Mij和Lij分别为分块矩阵H、N、M和L的非对角元素，i≠j，Hii、Nii、Mii、Lii分别为分块矩阵H、N、M和L的对角元素；i＝1,2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j；Ui为节点i的电压；θi为节点i的相角；PGi和QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率，对于非发电机节点，PGi和QGi的值为零；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部；θij为节点i和节点j间的相角差。
优选地，其中在所述潮流计算单元202，若节点i为同步发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000132
若节点i为新能源发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure BDA0003424592500000141
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
优选地，所述特征根确定单元203，用于根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根。
优选地，所述静态电压稳定极限确定单元204，用于当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
优选地，其中所述系统还包括：
更新单元，用于当所述电力系统未达到静态电压稳定极限时，按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并进入所述功率获取单元重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
本发明的实施例的考虑发电机动态的连续潮流计算系统200与本发明的另一个实施例的考虑发电机动态的连续潮流计算方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电力系统中每个节点当前的功率；
根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据；
根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根；
当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，包括：
Figure FDA0003424592490000011
Figure FDA0003424592490000012
Figure FDA0003424592490000013
其中，J为所述改进的雅克比矩阵；H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵和无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量；Hij、Nij、Mij和Lij分别为分块矩阵H、N、M和L的非对角元素，i≠j，Hii、Nii、Mii、Lii分别为分块矩阵H、N、M和L的对角元素；i＝1,2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j；Ui为节点i的电压；θi为节点i的相角；PGi和QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率，对于非发电机节点，PGi和QGi的值为零；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部；θij为节点i和节点j间的相角差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若节点i为同步发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure FDA0003424592490000021
若节点i为新能源发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure FDA0003424592490000022
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电力系统未达到静态电压稳定极限时，按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点，包括：负荷节点、同步发电机节点和/或新能源发电机节点。
6.一种考虑发电机动态的连续潮流计算系统，其特征在于，所述系统包括：
功率获取单元，用于获取电力系统中每个节点当前的功率；
潮流计算单元，用于根据当前的功率进行潮流计算，确定每个节点当前的运行数据；
特征根确定单元，用于根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，并计算所述改进的雅克比矩阵的当前的最小特征根；
静态电压稳定极限确定单元，用于当当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述潮流计算单元，根据当前的运行数据确定改进的雅克比矩阵，包括：
Figure FDA0003424592490000031
Figure FDA0003424592490000032
Figure FDA0003424592490000041
其中，J为所述改进的雅克比矩阵；H、N、M、L分别为有功-相角分块矩阵、有功-电压分块矩阵、无功-相角分块矩阵和无功-电压分块矩阵，分块矩阵H、N、M、L均为m×m矩阵，m为节点的数量；Hij、Nij、Mij和Lij分别为分块矩阵H、N、M和L的非对角元素，i≠j，Hii、Nii、Mii、Lii分别为分块矩阵H、N、M和L的对角元素；i＝1,2,…,m，j∈i表示所有与节点i相连的节点j；Ui为节点i的电压；θi为节点i的相角；PGi和QGi分别为节点i的发电机注入的有功功率和无功功率，对于非发电机节点，PGi和QGi的值为零；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中第i行、j列元素的实部和虚部；θij为节点i和节点j间的相角差。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述潮流计算单元，若节点i为同步发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure FDA0003424592490000042
若节点i为新能源发电机节点，则利用如下方式计算动态微分项，包括：
Figure FDA0003424592490000051
其中，Xdi'为当节点i为同步发电机节点时的暂态电抗，Ei'为当节点i为同步发电机节点时的内电势，θδi为当节点i为同步发电机节点时的功角；kP为当节点i为新能源发电机节点时的交流电压控制环节的比例系数。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
更新单元，用于当所述电力系统未达到静态电压稳定极限时，按照预设策略调整所述电力系统中每个节点的功率，并进入所述功率获取单元重新计算，直至当前的最小特征根为预设阈值或当前的最小特征根与上次潮流计算得到的最小特征根的乘积为负数时，确定所述电力系统达到静态电压稳定极限。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述功率获取单元，所述节点，包括：负荷节点、同步发电机节点和/或新能源发电机节点。
CN202111573629.1A 2021-12-21 2021-12-21 一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统 Pending CN115313387A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111573629.1A CN115313387A (zh) 2021-12-21 2021-12-21 一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111573629.1A CN115313387A (zh) 2021-12-21 2021-12-21 一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115313387A true CN115313387A (zh) 2022-11-08

Family

ID=83854175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111573629.1A Pending CN115313387A (zh) 2021-12-21 2021-12-21 一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115313387A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Feng et al. A comprehensive approach for preventive and corrective control to mitigate voltage collapse
CN109802394B (zh) 一种计及分布式电源与电动汽车接入的概率潮流计算方法
Makarov et al. Computation of bifurcation boundaries for power systems: a new/spl Delta/-plane method
CN105811403A (zh) 基于半不变量和级数展开法的随机潮流算法
CN110932281B (zh) 一种基于电网准稳态灵敏度的多断面协同校正方法和系统
CN109638815B (zh) 一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法
CN105184027A (zh) 一种基于交互式多模型算法的电力负荷建模方法
CN110880072A (zh) 实时电网静态安全风险处置优化方法、装置及存储介质
CN107039981A (zh) 一种拟直流线性化概率最优潮流计算方法
CN113032968B (zh) 双馈风机控制器参数辨识方法及装置
CN111371115B (zh) 一种交直流混联电力系统的负荷裕度评估方法及系统
CN114977191B (zh) 静态电压稳定分析方法、装置及计算机存储介质
CN115313387A (zh) 一种考虑发电机动态的连续潮流计算方法及系统
CN109861293B (zh) 光伏不确定性对电力系统小信号稳定性影响的评估方法
CN115579967B (zh) 一种大电网交直流多断面的功率调整方法及系统
CN111900767A (zh) 一种用于控制电力系统多断面有功潮流的方法及系统
CN111049158B (zh) 基于谱半径确定电力系统宽频振荡稳定性的方法及系统
CN112003288B (zh) 一种电网运行方式电压智能调整方法及装置
CN111881541B (zh) 一种基于不连续伽辽金法的电力系统暂态稳定仿真算法
CN112039119B (zh) 一种含光伏接入的配电网电压控制方法及系统
Vittal et al. Incorporation of nonlinear load models in the transient energy function method
CN113659559A (zh) 一种用于dfig并网电力系统暂态稳定分析的方法
CN107706948B (zh) 多维阶数控制的多步Taylor级数暂态稳定分析方法
CN114123355B (zh) 基于台区智能终端的光伏高渗透率下电压控制方法和系统
CN113555884B (zh) 确定满足机组动态稳定性的关键参数最优值的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination