专利名称：一种考虑外网等值的区域电网电压稳定裕度计算方法
技术领域：
本发明属于电力系统静态电压稳定性分析技术领域，具体涉及一种考虑外网等值的区域电网电压稳定裕度计算方法。
背景技术：
现代电网的电压稳定问题十分突出，如何准确地计算和分析电网的电压稳定裕度，避免出现电压失稳，甚至电压崩溃等恶性事故，对于保证电力系统的安全稳定运行具有
重要意义。实际系统中，大部分区域电网都是通过单个220kV变电站与主网连接。由于区域电网一般不具有外网(区域电网的外部系统)完备的模型和状态信息，在对区域电网进行静态电压稳定分析时，一般需要对外网进行等值处理。目前，在计算和分析区域电网的电压稳定裕度时，通常将外网进行戴维南等值，即将外网等值为由电压源串联阻抗的戴维南电路。现有外网戴维南等值方法，如2009年第33卷第10期《电力系统自动化》中“基于 PMU和改进戴维南等值模型的电压稳定在线监视”一文，公开的方法是假设戴维南等值电路中内电势幅值和等值阻抗恒定，考虑等值内电势相角的变化，根据被监测节点三个时间断面的量测数据，建立等值电源点与被监测节点间的电压方程，进而解得外网的戴维南等值参数。该方法的主要缺点是戴维南等值电路中不含对地支路，不能准确反映外网中对地支路(大多数是容性支路)的作用和影响，导致区域电网静态电压稳定裕度的计算结果不准确 (一般偏小)；其次，不能有效解决等值参数的漂移问题，也不能有效避免量测误差对等值结果的影响，等值精度不高，直接影响区域电网电压稳定性的计算和分析结果。
发明内容
本发明的目的是针对现有区域电网电压稳定性分析中外网戴维南等值方法的不足，提供一种考虑外网等值的区域电网电压稳定裕度计算方法。本发明方法用一种新的等值电路(即在常规戴维南电路中增加对地支路)来等值外网，根据典型运行方式下的外网信息计算外网等值电路中的等值电抗和对地支路等值导纳，根据内网的量测数据计算外网等值电路中的等值电源电势。本发明方法能够有效考虑外网对地支路的影响，并能有效避免现有戴维南等值方法的参数漂移问题。实现本发明目的之技术方案是一种考虑外网等值的区域电网电压稳定裕度计算方法，利用计算机，通过程序，首先根据典型运行方式下的外网信息计算外网等值电路中的等值电抗和等值导纳，然后根据内网的量测数据计算等值电源电势，最后计算区域电网的静态电压稳定裕度指标，其具体方法步骤如下
(1)输入基础数据
输入全网典型运行方式下的基础数据、各节点子集和区域电网实测潮流数据。其中，全网典型运行方式下的基础数据为各节点拓扑关系、各线路和变压器支路参数、各发电机节点类型；外网节点子集E、边界节点子集B和内网节点子集I ；区域电网实测潮流数据为区域电网各节点电压、各支路功率和负荷功率的实测数据； (2)计算外网等值电路中串联支路的电抗
第(1)步完成后，计算外网等值电路中串联支路的电抗，计算步骤为先按以下形式建立仅包含外网节点和边界节点的导纳矩阵Y'
权利要求
1. 一种考虑外网等值的区域电网电压稳定裕度计算方法，利用计算机，通过程序，计算区域电网的静态电压稳定裕度指标，其特征在于其具体的方法步骤如下(1)输入基础数据输入全网典型运行方式下的基础数据、各节点子集和区域电网实测潮流数据；其中，全网典型运行方式下的基础数据为各节点拓扑关系、各线路和变压器支路参数、各发电机节点类型；外网节点子集E、边界节点子集B和内网节点子集I ；区域电网实测潮流数据为区域电网各节点电压、各支路功率和负荷功率的实测数据；(2)计算外网等值电路中串联支路的电抗第(1)步完成后，计算外网等值电路中串联支路的电抗，计算步骤为 先按以下形式建立仅包含外网节点和边界节点的导纳矩阵式中=Ywi是外网PQ节点的导纳矩阵，YvqJqv是外网PQ节点和外网PV节点的互导纳矩阵，Ybq>Yqb是边界节点和外网PQ节点的互导纳矩阵，Yvv是外网PV节点的导纳矩阵，YBV、Yvb 是边界节点和外网PV节点的互导纳矩阵，YBB(E)是仅包含边界节点和外网节点的边界节点导纳矩阵；后计算消去Y'中所有外部PQ节点后的导纳矩阵Ybbi，计算公式为^BBl ~ ^iBB(E) ^BQ^QQ^QB⑵式中YBB1是消去Y'中所有外部PQ节点后的导纳矩阵，是一维方阵； 再计算外网等值电路中串联支路的电抗X，计算公式为 1X=-- (3)式中:ybb是Ybbi的唯一元素，imag ijbb)表示取的虚部； (3)计算外网等值电路中对地支路的导纳第( 步完成后，计算外网等值电路中对地支路的导纳，计算步骤为 先按以下形式建立仅包含外网节点和边界节点的导纳矩阵1T 式中YEE是消元前外网节点的导纳矩阵，YBB(E)是消元前仅包含边界节点和外网节点的边界节点导纳矩阵，YBE> Yeb是消元前边界节点和外网节点的互导纳矩阵；再计算消去Y'中所有外网节点后的导纳矩阵Ybb2，计算公式为Yf =
全文摘要
一种考虑外网等值的区域电网电压稳定裕度计算方法，属于电力系统静态电压稳定性分析技术领域。本发明在常规戴维南模型中增加对地支路来等值外网，利用计算机，通过程序，先根据典型运行方式下的外网信息计算外网等值电抗和对地导纳，再根据内网量测数据计算等值电源电势，最后计算区域电网的静态电压稳定裕度指标。本发明能够有效考虑外网对地支路的影响，并能有效避免现有戴维南等值方法的参数漂移问题，稳定裕度指标的计算精度高。本发明方法只需要外网典型运行方式的信息，无需外网全部运行方式的数据，对外网数据要求不高，工程实用性强，便于推广应用。本发明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裕度指标的计算与分析。
文档编号G06F17/16GK102420427SQ20111039319
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘永胜, 徐国钧, 白冰, 童钧, 胡晓琴, 赵科, 颜伟 申请人:余杭供电局, 重庆大学