CN109524960B - 自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法 - Google Patents

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CN109524960B CN201811403322.5A CN201811403322A CN109524960B CN 109524960 B CN109524960 B CN 109524960B CN 201811403322 A CN201811403322 A CN 201811403322A CN 109524960 B CN109524960 B CN 109524960B
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Abstract

本发明涉及一种自治‑协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,属于电力***安全和控制技术领域。首先根据相量量测单元量测出的信息,对电力***进行戴维南等值;然后***级辨识出负荷转移系数,求出电压崩溃点时刻及对应等值参数信息,下发至本地级;最后本地级求解出静态电压稳定裕度值,进行电压稳定判断。本发明方法充分利用相量量测单元实时量测出的状态信息,将电力***简化为戴维南等值模型,在电力***级计算电压崩溃点时刻的等值模型参数下发给本地级,在本地级结合本地状态快速计算出极限传输功率,从而充分协同本地级和***级,合理分配计算任务,实现快速准确的两级分布式静态电压稳定判断。

Description

自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法
技术领域
本发明涉及一种自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,属于电力***安全和控制技术领域。
背景技术
近年来,电压稳定问题已经成为电网调度运行中的主要威胁之一,因此研究电压稳定判断方法对我国电网十分重要。集中式的电压稳定判断方法需要电网全局的量测信息,通讯和计算的负担大,无法保证实时地给出电压稳定的判断结果。而传统分布式静态电压稳定判断方法仅采集本地量测信息,并没有充分考虑到大电网运行状态的变化,极端情况下可能给出过于乐观的电压稳定判断结果,给电力***的安全运行带来威胁。
发明内容
本发明的目的是提出一种自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,通过电力***级协调和本地级自律,实现快速、可信的电力***两级分布式静态电压的稳定判断。
本发明提出的自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,包括以下步骤:
(1)在电力***的第l节点,根据电力***中的相量量测单元实时量测的电力***运行状态,利用可变遗忘因子递推最小二乘法,辨识下述方程中的戴维南等值模型的内电势
Figure BDA0001876753350000011
和内电抗Zeq
Figure BDA0001876753350000012
Figure BDA0001876753350000013
其中,
Figure BDA0001876753350000014
Figure BDA0001876753350000015
为电力***中第l节点在量测时刻t的电压相量
Figure BDA0001876753350000016
的实部和虚部,
Figure BDA0001876753350000017
Figure BDA0001876753350000018
为电力***中第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure BDA0001876753350000019
的实部和虚部,由电力***中相量量测单元实时量测得到,Eeq,r和Eeq,i为戴维南等值模型的内电势
Figure BDA00018767533500000110
的实部和虚部,Req和Xeq为戴维南等值模型的内电抗Zeq的实部和虚部,Eeq,r、Eeq,i、Req和Xeq为需要辨识的参数;
(2)根据上述辨识得到的戴维南等值模型的内电势
Figure BDA0001876753350000021
和内电抗Zeq,对当前电力***的结构变化进行判断,并根据判断结果,发出报警信号,包括以下步骤:
(2-1)根据步骤(1)辨识得到的戴维南等值模型的内电势
Figure BDA0001876753350000022
和内电抗Zeq,并利用电力***中相量量测单元实时量测的第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure BDA0001876753350000023
计算第l节点在量测时刻t的电压向量的实部和虚部的估计值
Figure BDA0001876753350000024
Figure BDA0001876753350000025
Figure BDA0001876753350000026
Figure BDA0001876753350000027
其中,
Figure BDA0001876753350000028
Figure BDA0001876753350000029
为第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure BDA00018767533500000210
的实部和虚部,Eeq,r和Eeq,i为戴维南等值模型的内电势
Figure BDA00018767533500000211
的实部和虚部,Req和Xeq为戴维南等值模型的内电抗Zeq的实部和虚部;
(2-2)根据上述估计值
Figure BDA00018767533500000212
Figure BDA00018767533500000213
和第l节点在量测时刻t的电压相量的实部
Figure BDA00018767533500000214
和虚部
Figure BDA00018767533500000215
计算可信性指标R1
Figure BDA00018767533500000216
其中,NT为计算可信性指标时采用的相量量测单元的量测断面个数,由调度中心运行人员设定,取值范围为10至50;
(2-3)根据上述可信性指标R1,对当前电力***的结构变化状态进行判断,若R1大于等于0.95,则判定电力***未处于结构快速变化阶段,进行步骤(3),若R1小于0.95,则判定电力***处于结构快速变化阶段,发出报警信号;
(3)建立一个电力***中除第l节点以外的其他节点的负荷转移系数Wk辨识方程:
Figure BDA00018767533500000217
其中,D为电力***中所有节点的集合,
Figure BDA00018767533500000218
表示电力***中第k节点在量测时刻t的复功率,
Figure BDA00018767533500000219
表示第k节点在量测时刻t+1的复功率,
Figure BDA00018767533500000220
表示第k节点在量测时刻t+1的电压相量,
Figure BDA0001876753350000031
表示第k节点在量测时刻t的电压相量,
Figure BDA0001876753350000032
表示第l节点在量测时刻t+1的电压相量,
Figure BDA0001876753350000033
表示第l节点在量测时刻t的电压相量,由相量量测单元实时量测得到,
Figure BDA0001876753350000034
为量测时刻t+1的电力***戴维南等值模型的内电抗,
Figure BDA0001876753350000035
为量测时刻t的电力***戴维南等值模型的内电抗,由步骤(1)辨识得到,Wk是第k个节点向第l节点的负荷转移系数,为未知数;
(4)重复步骤(1)-步骤(3),得到N个负荷转移系数Wk辨识方程,使N≥Nk,Nk为电力***中除l节点以外的其他节点个数,利用多元线性回归拟合方法,求解得到Nk个节点向第l节点的负荷转移系数Wk
(5)根据上述步骤(4)的负荷转移系数Wk,在电力***调度中心求解电力***电压崩溃点时刻,包括以下步骤:
(5-1)建立一个电力***戴维南等值模型的内阻抗
Figure BDA0001876753350000036
与量测时刻t的函数关系如下:
Figure BDA0001876753350000037
其中,
Figure BDA0001876753350000038
为量测时刻t的电力***戴维南等值模型的内电抗,
Figure BDA0001876753350000039
为量测起始时刻的电力***戴维南等值模型的内电抗,由步骤(1)预估计得到;Wk是第k个节点向第l节点的负荷转移系数,由步骤(4)求解得到,
Figure BDA00018767533500000310
表示第k节点在量测起始时刻的复功率,
Figure BDA00018767533500000311
表示第k节点在量测起始时刻的电压相量,
Figure BDA00018767533500000312
表示第l节点在量测起始时刻的电压相量,由相量量测单元历史量测得到,
Figure BDA00018767533500000313
表示第k节点在量测时刻t的复功率,
Figure BDA00018767533500000314
表示第k节点在量测时刻t的电压相量,
Figure BDA00018767533500000315
表示第l节点在量测时刻t的电压相量,
Figure BDA00018767533500000316
根据下述灵敏度计算方程得到:
Figure BDA00018767533500000317
Figure BDA00018767533500000318
Figure BDA00018767533500000319
其中,灵敏度由电力***调度中心计算得到,Cupkd为第d节点的有功功率变化对于第k节点的电压灵敏度,Cuqkd为第d节点的无功功率变化对于第k节点的电压的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000041
为第d节点的有功功率变化对于第k节点的电压相角的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000042
为第d节点d的无功功率变化对于第k节点的电压相角的灵敏度,Cupld为第d节点的有功功率变化对于第l节点的电压的灵敏度,Cuqld为第d节点的无功功率变化对于第l节点的电压的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000043
为第d节点的有功功率变化对于第l节点的电压相角的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000044
为第d节点的无功功率变化对于第l节点的电压相角的灵敏度,d为电力***中任意一个节点,ΔPd为第d节点的有功功率单位时间变化量,ΔQd为第d节点的无功功率单位时间变化量,
Figure BDA0001876753350000045
为第k节点的复功率单位时间变化量,由电力***调度中心设定,
Figure BDA0001876753350000046
为量测起始时刻第k节点电压的相角;
(5-2)建立电力***第l节点内部阻抗
Figure BDA0001876753350000047
与量测时刻t的函数关系如下:
Figure BDA0001876753350000048
其中,
Figure BDA0001876753350000049
表示第l节点在t时刻的复功率,按下式计算:
Figure BDA00018767533500000410
其中,
Figure BDA00018767533500000411
表示第l节点在量测起始时刻的复功率,
Figure BDA00018767533500000412
为第l节点的复功率单位时间变化量,由电力***调度中心设定;
(5-3)根据电压崩溃点时刻电力***的内外阻抗模相等的原理,得到以下方程,利用牛顿法求解该方程,得到电力***电压崩溃点时刻tcrit
Figure BDA00018767533500000413
其中,
Figure BDA00018767533500000414
为电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻tcrit的内阻抗,由步骤(5-1)中的函数关系计算得到,
Figure BDA00018767533500000415
为第l节点在电压崩溃点时刻tcrit的内阻抗,由步骤(5-2)中的函数关系计算得到;
(6)根据下式,得到电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内电势
Figure BDA00018767533500000416
并将电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗
Figure BDA00018767533500000417
和内电势
Figure BDA00018767533500000418
下发给第l节点:
Figure BDA0001876753350000051
其中,
Figure BDA0001876753350000052
为电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗,由步骤(5-1)中的函数计算得到;
Figure BDA0001876753350000053
为第l节点在电压崩溃点时刻的电压相量,由步骤(5-1)中的灵敏度计算方程计算得到;
Figure BDA0001876753350000054
为第l节点在电压崩溃点时刻的内部阻抗,由步骤(5-2)中的函数计算得到;
(7)根据上述得到的电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗
Figure BDA0001876753350000055
和内电势
Figure BDA0001876753350000056
利用下式计算得到第l节点极限传输负荷Plcrit
Figure BDA0001876753350000057
其中,βl为量测起始时刻的内部阻抗角,
Figure BDA0001876753350000058
为量测起始时刻第k节点的电压相角;
进而得到第l节点处的静态电压稳定裕度值Pmargin=Plcrit-P0,其中P0为量测起始时刻第l节点负荷量;
(8)将第l节点的静态电压稳定裕度值Pmargin与量测时刻第l节点的负荷增长量Pl t-P0进行比较,若Pl t-P0小于静态电压稳定裕度值Pmargin,则判定电力***静态电压稳定;若Pl t-P0大于或等于静态电压稳定裕度值Pmargin,则判定电力***静态电压不稳定,实现自治-协调的两级分布式静态电压稳定判断。
本发明提出的自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,其优点是:
本发明充分利用相量量测单元实时量测出的状态信息,将电力***简化为戴维南等值模型,在***级计算电压崩溃点时刻的等值模型参数下发给本地级,在本地级结合本地状态快速计算出极限传输功率,从而充分协同本地级和***级,合理分配计算任务,实现快速准确的两级分布式静态电压稳定判断。
具体实施方式
本发明提出的一种自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,包括以下步骤:
(1)在电力***的第l节点,根据电力***中的相量量测单元实时量测的电力***运行状态,利用可变遗忘因子递推最小二乘法,辨识下述方程中的戴维南等值模型的内电势
Figure BDA0001876753350000061
和内电抗Zeq
Figure BDA0001876753350000062
Figure BDA0001876753350000063
其中,
Figure BDA0001876753350000064
Figure BDA0001876753350000065
为电力***中第l节点在量测时刻t的电压相量
Figure BDA0001876753350000066
的实部和虚部,
Figure BDA0001876753350000067
Figure BDA0001876753350000068
为电力***中第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure BDA0001876753350000069
的实部和虚部,由电力***中相量量测单元实时量测得到,Eeq,r和Eeq,i为戴维南等值模型的内电势
Figure BDA00018767533500000610
的实部和虚部,Req和Xeq为戴维南等值模型的内电抗Zeq的实部和虚部,Eeq,r、Eeq,i、Req和Xeq为需要辨识的参数;
(2)根据上述辨识得到的戴维南等值模型的内电势
Figure BDA00018767533500000611
和内电抗Zeq,对当前电力***的结构变化进行判断,并根据判断结果,发出报警信号,包括以下步骤:
(2-1)根据步骤(1)辨识得到的戴维南等值模型的内电势
Figure BDA00018767533500000612
和内电抗Zeq,并利用电力***中相量量测单元实时量测的第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure BDA00018767533500000613
计算第l节点在量测时刻t的电压向量的实部和虚部的估计值
Figure BDA00018767533500000614
Figure BDA00018767533500000615
Figure BDA00018767533500000616
Figure BDA00018767533500000617
其中,
Figure BDA00018767533500000618
Figure BDA00018767533500000619
为第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure BDA00018767533500000620
的实部和虚部,Eeq,r和Eeq,i为戴维南等值模型的内电势
Figure BDA00018767533500000621
的实部和虚部,Req和Xeq为戴维南等值模型的内电抗Zeq的实部和虚部;
(2-2)根据上述估计值
Figure BDA00018767533500000622
Figure BDA00018767533500000623
和第l节点在量测时刻t的电压相量的实部
Figure BDA00018767533500000624
和虚部
Figure BDA00018767533500000625
计算可信性指标R1
Figure BDA00018767533500000626
其中,NT为计算可信性指标时采用的相量量测单元的量测断面个数,由调度中心运行人员设定,取值范围为10至50,本发明的一个实施例中,取值为20;
(2-3)根据上述可信性指标R1,对当前电力***的结构变化状态进行判断,若R1大于等于0.95,则判定电力***未处于结构快速变化阶段,进行步骤(3),若R1小于0.95,则判定电力***处于结构快速变化阶段,发出报警信号;
(3)建立一个电力***中除第l节点以外的其他节点的负荷转移系数Wk辨识方程:
Figure BDA0001876753350000071
其中,D为电力***中所有节点的集合,
Figure BDA0001876753350000072
表示电力***中第k节点在量测时刻t的复功率,
Figure BDA0001876753350000073
表示第k节点在量测时刻t+1的复功率,
Figure BDA0001876753350000074
表示第k节点在量测时刻t+1的电压相量,
Figure BDA0001876753350000075
表示第k节点在量测时刻t的电压相量,
Figure BDA0001876753350000076
表示第l节点在量测时刻t+1的电压相量,
Figure BDA0001876753350000077
表示第l节点在量测时刻t的电压相量,由相量量测单元实时量测得到,
Figure BDA0001876753350000078
为量测时刻t+1的电力***戴维南等值模型的内电抗,
Figure BDA0001876753350000079
为量测时刻t的电力***戴维南等值模型的内电抗,由步骤(1)辨识得到,Wk是第k个节点向第l节点的负荷转移系数,为未知数;
(4)重复步骤(1)-步骤(3),得到N个负荷转移系数Wk辨识方程,使N≥Nk,Nk为电力***中除l节点以外的其他节点个数,利用多元线性回归拟合方法,求解得到Nk个节点向第l节点的负荷转移系数Wk
(5)根据上述步骤(4)的负荷转移系数Wk,在电力***调度中心求解电力***电压崩溃点时刻,包括以下步骤:
(5-1)建立一个电力***戴维南等值模型的内阻抗
Figure BDA00018767533500000710
与量测时刻t的函数关系如下:
Figure BDA00018767533500000711
其中,
Figure BDA00018767533500000712
为量测时刻t的电力***戴维南等值模型的内电抗,
Figure BDA00018767533500000713
为量测起始时刻的电力***戴维南等值模型的内电抗,由步骤(1)预估计得到;Wk是第k个节点向第l节点的负荷转移系数,由步骤(4)求解得到,
Figure BDA00018767533500000714
表示第k节点在量测起始时刻的复功率,
Figure BDA00018767533500000715
表示第k节点在量测起始时刻的电压相量,
Figure BDA00018767533500000716
表示第l节点在量测起始时刻的电压相量,由相量量测单元历史量测得到,
Figure BDA00018767533500000717
表示第k节点在量测时刻t的复功率,
Figure BDA00018767533500000718
表示第k节点在量测时刻t的电压相量,
Figure BDA0001876753350000081
表示第l节点在量测时刻t的电压相量,
Figure BDA0001876753350000082
根据下述灵敏度计算方程得到:
Figure BDA0001876753350000083
Figure BDA0001876753350000084
Figure BDA0001876753350000085
其中,灵敏度由电力***调度中心计算得到,Cupkd为第d节点的有功功率变化对于第k节点的电压灵敏度,Cuqkd为第d节点的无功功率变化对于第k节点的电压的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000086
为第d节点的有功功率变化对于第k节点的电压相角的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000087
为第d节点d的无功功率变化对于第k节点的电压相角的灵敏度,Cupld为第d节点的有功功率变化对于第l节点的电压的灵敏度,Cuqld为第d节点的无功功率变化对于第l节点的电压的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000088
为第d节点的有功功率变化对于第l节点的电压相角的灵敏度,
Figure BDA0001876753350000089
为第d节点的无功功率变化对于第l节点的电压相角的灵敏度,d为电力***中任意一个节点,ΔPd为第d节点的有功功率单位时间变化量,ΔQd为第d节点的无功功率单位时间变化量,
Figure BDA00018767533500000810
为第k节点的复功率单位时间变化量,由电力***调度中心设定,
Figure BDA00018767533500000811
为量测起始时刻第k节点电压的相角;
(5-2)建立电力***第l节点内部阻抗
Figure BDA00018767533500000812
与量测时刻t的函数关系如下:
Figure BDA00018767533500000813
其中,
Figure BDA00018767533500000814
表示第l节点在t时刻的复功率,按下式计算:
Figure BDA00018767533500000815
其中,
Figure BDA00018767533500000816
表示第l节点在量测起始时刻的复功率,
Figure BDA00018767533500000817
为第l节点的复功率单位时间变化量,由电力***调度中心设定;
(5-3)根据电压崩溃点时刻电力***的内外阻抗模相等的原理,得到以下方程,利用牛顿法求解该方程,得到电力***电压崩溃点时刻tcrit
Figure BDA0001876753350000091
其中,
Figure BDA0001876753350000092
为电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻tcrit的内阻抗,由步骤(5-1)中的函数关系计算得到,
Figure BDA0001876753350000093
为第l节点在电压崩溃点时刻tcrit的内阻抗,由步骤(5-2)中的函数关系计算得到;
(6)根据下式,得到电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内电势
Figure BDA0001876753350000094
并将电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗
Figure BDA0001876753350000095
和内电势
Figure BDA0001876753350000096
下发给第l节点:
Figure BDA0001876753350000097
其中,
Figure BDA0001876753350000098
为电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗,由步骤(5-1)中的函数计算得到;
Figure BDA0001876753350000099
为第l节点在电压崩溃点时刻的电压相量,由步骤(5-1)中的灵敏度计算方程计算得到;
Figure BDA00018767533500000910
为第l节点在电压崩溃点时刻的内部阻抗,由步骤(5-2)中的函数计算得到;
(7)根据上述得到的电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗
Figure BDA00018767533500000911
和内电势
Figure BDA00018767533500000912
利用下式计算得到第l节点极限传输负荷Plcrit
Figure BDA00018767533500000913
其中,βl为量测起始时刻的内部阻抗角,
Figure BDA00018767533500000914
为量测起始时刻第k节点的电压相角;
进而得到第l节点的静态电压稳定裕度值Pmargin=Plcrit-P0,其中P0为量测起始时刻第l节点负荷量;
(8)将第l节点的静态电压稳定裕度值Pmargin与量测时刻第l节点的负荷增长量Pl t-P0进行比较,若Pl t-P0小于静态电压稳定裕度值Pmargin,则判定电力***静态电压稳定;若Pl t-P0大于或等于静态电压稳定裕度值Pmargin,则判定电力***静态电压不稳定,实现自治-协调的两级分布式静态电压稳定判断。

Claims (1)

1.一种自治-协调的电力***两级分布式静态电压稳定判断方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
(1)在电力***的第l节点,根据电力***中的相量量测单元实时量测的电力***运行状态,利用可变遗忘因子递推最小二乘法,辨识下述方程中的戴维南等值模型的内电势
Figure FDA0003221497200000011
和内电抗Zeq
Figure FDA0003221497200000012
Figure FDA0003221497200000013
其中,
Figure FDA0003221497200000014
Figure FDA0003221497200000015
为电力***中第l节点在量测时刻t的电压相量
Figure FDA0003221497200000016
的实部和虚部,
Figure FDA0003221497200000017
Figure FDA0003221497200000018
为电力***中第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure FDA0003221497200000019
的实部和虚部,由电力***中相量量测单元实时量测得到,Eeq,r和Eeq,i为戴维南等值模型的内电势
Figure FDA00032214972000000110
的实部和虚部,Req和Xeq为戴维南等值模型的内电抗Zeq的实部和虚部,Eeq,r、Eeq,i、Req和Xeq为需要辨识的参数;
(2)根据上述辨识得到的戴维南等值模型的内电势
Figure FDA00032214972000000111
和内电抗Zeq,对当前电力***的结构变化进行判断,并根据判断结果,发出报警信号,包括以下步骤:
(2-1)根据步骤(1)辨识得到的戴维南等值模型的内电势
Figure FDA00032214972000000112
和内电抗Zeq,并利用电力***中相量量测单元实时量测的第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure FDA00032214972000000113
计算第l节点在量测时刻t的电压向量的实部和虚部的估计值
Figure FDA00032214972000000114
Figure FDA00032214972000000115
Figure FDA00032214972000000116
Figure FDA00032214972000000117
其中,
Figure FDA00032214972000000118
Figure FDA00032214972000000119
为第l节点在量测时刻t的电流相量
Figure FDA00032214972000000120
的实部和虚部,Eeq,r和Eeq,i为戴维南等值模型的内电势
Figure FDA00032214972000000121
的实部和虚部,Req和Xeq为戴维南等值模型的内电抗Zeq的实部和虚部;
(2-2)根据上述估计值
Figure FDA00032214972000000122
Figure FDA00032214972000000123
和第l节点在量测时刻t的电压相量的实部
Figure FDA00032214972000000124
和虚部
Figure FDA00032214972000000125
计算可信性指标R1
Figure FDA0003221497200000021
其中,NT为计算可信性指标时采用的相量量测单元的量测断面个数,由调度中心运行人员设定,取值范围为10至50;
(2-3)根据上述可信性指标R1,对当前电力***的结构变化状态进行判断,若R1大于等于0.95,则判定电力***未处于结构快速变化阶段,进行步骤(3),若R1小于0.95,则判定电力***处于结构快速变化阶段,发出报警信号;
(3)建立一个电力***中除第l节点以外的其他节点的负荷转移系数Wk辨识方程:
Figure FDA0003221497200000022
其中,D为电力***中所有节点的集合,
Figure FDA0003221497200000023
表示电力***中第k节点在量测时刻t的复功率,
Figure FDA0003221497200000024
表示第k节点在量测时刻t+1的复功率,
Figure FDA0003221497200000025
表示第k节点在量测时刻t+1的电压相量,
Figure FDA0003221497200000026
表示第k节点在量测时刻t的电压相量,
Figure FDA0003221497200000027
表示第l节点在量测时刻t+1的电压相量,
Figure FDA0003221497200000028
表示第l节点在量测时刻t的电压相量,由相量量测单元实时量测得到,
Figure FDA0003221497200000029
为量测时刻t+1的电力***戴维南等值模型的内电抗,
Figure FDA00032214972000000210
为量测时刻t的电力***戴维南等值模型的内电抗,由步骤(1)辨识得到,Wk是第k个节点向第l节点的负荷转移系数,为未知数;
(4)重复步骤(1)-步骤(3),得到N个负荷转移系数Wk辨识方程,使N≥Nk,Nk为电力***中除l节点以外的其他节点个数,利用多元线性回归拟合方法,求解得到Nk个节点向第l节点的负荷转移系数Wk
(5)根据上述步骤(4)的负荷转移系数Wk,在电力***调度中心求解电力***电压崩溃点时刻,包括以下步骤:
(5-1)建立一个电力***戴维南等值模型的内阻抗
Figure FDA00032214972000000211
与量测时刻t的函数关系如下:
Figure FDA0003221497200000031
其中,
Figure FDA0003221497200000032
为量测时刻t的电力***戴维南等值模型的内电抗,
Figure FDA0003221497200000033
为量测起始时刻的电力***戴维南等值模型的内电抗,由步骤(1)预估计得到;Wk是第k个节点向第l节点的负荷转移系数,由步骤(4)求解得到,
Figure FDA0003221497200000034
表示第k节点在量测起始时刻的复功率,
Figure FDA0003221497200000035
表示第k节点在量测起始时刻的电压相量,
Figure FDA0003221497200000036
表示第l节点在量测起始时刻的电压相量,由相量量测单元历史量测得到,
Figure FDA0003221497200000037
表示第k节点在量测时刻t的复功率,
Figure FDA0003221497200000038
表示第k节点在量测时刻t的电压相量,
Figure FDA0003221497200000039
表示第l节点在量测时刻t的电压相量,
Figure FDA00032214972000000310
根据下述灵敏度计算方程得到:
Figure FDA00032214972000000311
Figure FDA00032214972000000312
Figure FDA00032214972000000313
其中,灵敏度由电力***调度中心计算得到,Cupkd为第d节点的有功功率变化对于第k节点的电压灵敏度,Cuqkd为第d节点的无功功率变化对于第k节点的电压的灵敏度,
Figure FDA00032214972000000314
为第d节点的有功功率变化对于第k节点的电压相角的灵敏度,
Figure FDA00032214972000000315
为第d节点的无功功率变化对于第k节点的电压相角的灵敏度,Cupld为第d节点的有功功率变化对于第l节点的电压的灵敏度,Cuqld为第d节点的无功功率变化对于第l节点的电压的灵敏度,
Figure FDA00032214972000000316
为第d节点的有功功率变化对于第l节点的电压相角的灵敏度,
Figure FDA00032214972000000317
为第d节点的无功功率变化对于第l节点的电压相角的灵敏度,d为电力***中任意一个节点,ΔPd为第d节点的有功功率单位时间变化量,ΔQd为第d节点的无功功率单位时间变化量,
Figure FDA00032214972000000318
为第k节点的复功率单位时间变化量,由电力***调度中心设定,
Figure FDA00032214972000000319
为量测起始时刻第k节点电压的相角;
(5-2)建立电力***第l节点内部阻抗
Figure FDA0003221497200000041
与量测时刻t的函数关系如下:
Figure FDA0003221497200000042
其中,
Figure FDA0003221497200000043
表示第l节点在t时刻的复功率,按下式计算:
Figure FDA0003221497200000044
其中,
Figure FDA0003221497200000045
表示第l节点在量测起始时刻的复功率,
Figure FDA0003221497200000046
为第l节点的复功率单位时间变化量,由电力***调度中心设定;
(5-3)根据电压崩溃点时刻电力***的内外阻抗模相等的原理,得到以下方程,利用牛顿法求解该方程,得到电力***电压崩溃点时刻tcrit
Figure FDA0003221497200000047
其中,
Figure FDA0003221497200000048
为电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻tcrit的内阻抗,由步骤(5-1)中的函数关系计算得到,
Figure FDA0003221497200000049
为第l节点在电压崩溃点时刻tcrit的内阻抗,由步骤(5-2)中的函数关系计算得到;
(6)根据下式,得到电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内电势
Figure FDA00032214972000000410
并将电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗
Figure FDA00032214972000000411
和内电势
Figure FDA00032214972000000412
下发给第l节点:
Figure FDA00032214972000000413
其中,
Figure FDA00032214972000000414
为电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗,由步骤(5-1)中的函数计算得到;
Figure FDA00032214972000000415
为第l节点在电压崩溃点时刻的电压相量,由步骤(5-1)中的灵敏度计算方程计算得到;
Figure FDA00032214972000000416
为第l节点在电压崩溃点时刻的内部阻抗,由步骤(5-2)中的函数计算得到;
(7)根据上述得到的电力***戴维南等值模型在电压崩溃点时刻的内阻抗
Figure FDA00032214972000000417
和内电势
Figure FDA00032214972000000418
利用下式计算得到第l节点极限传输负荷Plcrit
Figure FDA00032214972000000419
其中,βl为量测起始时刻的内部阻抗角,
Figure FDA0003221497200000051
为量测起始时刻第k节点的电压相角;
进而得到第l节点处的静态电压稳定裕度值Pmargin=Plcrit-P0,其中P0为量测起始时刻第l节点负荷量;
(8)将第l节点的静态电压稳定裕度值Pmargin与量测时刻第l节点的负荷增长量
Figure FDA0003221497200000052
进行比较,若
Figure FDA0003221497200000053
小于静态电压稳定裕度值Pmargin,则判定电力***静态电压稳定;若
Figure FDA0003221497200000054
大于或等于静态电压稳定裕度值Pmargin,则判定电力***静态电压不稳定,实现自治-协调的两级分布式静态电压稳定判断。
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