基于非拓扑法等值的互联电网无功优化计算方法_2

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Uceq , Qceq , UlI , ULeq ) (15)
[0041] 式(15)中以*)为全网无功优化的目标函数,QcdPQGI分别为内网无功补偿装置补 偿的无功功率向量和内网发电机发出的无功功率向量;K:为内网变压器变比向量;UcdPUceq 分别为内网发电机机端电压向量和外网等值发电机机端电压向量;Qfeq和QC(3q分别为等值外 网发电机无功功率向量和等值外网等值对地支路的无功功率向量;ULdPULeq分别为内网非 发电机节点电压向量和等值外网非发电机节点电压向量。
[0042] 8)建立无功优化的等式约束
[0043]根据潮流功率平衡方程分别建立有功功率与无功功率的等式约束:
[0046] 式(16)与式(17)中,a、b为内网与等值外网节点,a = l,2,. ..,NA,b=l,2,.. .,Na, Να为内网与等值外网的所有节点总数;PjPQa分别为节点a的注入有功功率与无功功率;Ua、 心分别为节点a处的电压幅值和相角,U b、Sb分别为节点b处的电压幅值和相角式中5^ = 53-Sb;Ga,b、Ba, b分别为节点导纳矩阵的第a行、第b列项元素的实部和虚部。sin与cos分别表示 正弦函数与余弦函数。
[0047] 9)建立无功优化的不等式约束
[0048] 根据各控制变量与状态变量的上下限建立无功优化的不等式约束:
[0058] 式(18) _(26)中NCI,NGI,ΝΚΙ,ΝΗΡΝβ分别对应内网无功补偿装置节点数,内网发电 机节点数,内网变压器支路数,内网非发电机节点数以及边界节点数。为内网节点c处 的无功补偿装置补偿的无功功率,(Λ, ,QCI为内网无功补偿装置补偿的无功功率向 量,SST和分别为内网节点c处的无功补偿装置无功功率的上下界为节点d处的 内网发电机发出的无功功率,内网发电机发出的无功功率向量,和 eg;1分别为内网节点d处发电机发出的无功功率的上下界。夂4为内网第e个变压器变比, 心,e A',1为内网变压器变比向量,夂);;ax与尺/_分别为内网第6个变压器变比上下限。 为内网节点d处发电机端电压幅值,i/e/a 为内网发电机机端电压向量, 和^:分别为内网节点d处发电机端电压幅值上下限。为外网节点g处的等值发电机机 端电压幅值,为外网等值发电机机端电压向量,和分别为等值 外网发电机端电压幅值上下限。:??为外网节点g处的等值发电机发出的无功功率, ,Q Ce3q为等值外网发电机无功功率向量,和分别为等值外网发电机发出 的无功功率上下界。0??.为等值外网节点g处等值对地支路的无功功率,猛 e ,.Qfcq为 等值外网等值对地支路的无功功率向量,和这;5分别为等值外网节点g处等值对地支 路的无功功率上下界。Ki,为内网节点1处非发电机节点电压幅值,为内网非 发电机节点电压向量,和分别为内网节点1处非发电机节点电压幅值上下限。 为节点g处等值外网非发电机节点电压幅值,等值外网非发电机节 点电压向量,GZ;:和分别为节点g处等值外网非发电机节点电压幅值上下限。
[0059] 10)无功优化计算
[0060]结合式(15)-(26)可以建立互联电网的无功优化计算模型,通过内点法求解该无 功优化模型可以计算出无功优化结果。
[0061 ]本发明采取上述技术方案后,主要有以下效果:
[0062]本发明方法能够在外网实时同步数据无法获取时,通过考虑元件全面性的外网等 值方法,将外网信息保留而进行无功优化,提高精度。本发明方法通过构建的元件全面性外 网等值网络,能够保留边界节点之间的功率转移关系以及能精确的反映外网对内网的电压 无功支撑能力,从而保证无功优化计算的精度。
【附图说明】
[0063]图1为考虑元件全面性的外网等值网络;
[0064] 图2为IEEE39节点内外网划分图。
【具体实施方式】
[0065]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题 范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知 识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
[0066]如图2所示的IEEE39节点内外网划分图,基于非拓扑法等值的互联电网无功优化 计算方法具体步骤如下:
[0067] 1)确定m时刻数
[0068] 依据内外网相连的端口数确定求解等值网络参数所需的时刻数。
[0069] 2mn>n2+6n (1)
[0070]式中η = 2为内外网相连的端口数,m为待求的PMU采样时刻数。计算结果:m>4。为了 保证有解的前提下减少计算量,取m = 5。
[0071] 2)输入量测数据
[0072]输入m = 5个各时刻边界节点处PMU的电压量测值0=[0',[^,...,[^]和各边界节 点向内网注入的等效电流量测值/) = [/丨1, /丨/丨']。其中i = 1,2,η = 2为内外网相连的端 口数,. .,t5),t为PMU采样时刻,m = 5为总的PMU采样时刻数。其中:
[0078] 3)建立等值网络量测方程
[0079]根据第2)步输入的电压量测量与等效量测量,建立等值网络的量测方程。
[0082] _/;:(X)与尨(^)分别表示t时刻第i个边界节点处量测方程的实部与虚部。x =
[Ei, Re , Ei, Im, Zi, Re , Zi, Im, Zi j, Re , Zi j, Im, SLi, Re , SLi, Im, Bi ] , ? - 1,2, ... ,11,j - 1,2, . . . ,Tl, j ^ 1 yXl =2, i代表第i个边界节点,j代表第j个边界节点,由于节点数目很多,这里取i = l,j = 2说 明计算过程。X为待求的等值网络参数矩阵,其中E1,Re3和E1, Im分别为第l个边界节点处所对应 等值虚拟发电机节点电压实部与虚部,ZudPZi,^分别为第1个边界节点处所对应等值支路 的电阻和电抗,Z^ R4PZ^Im*别为第1个边界节点与第2个边界节点之间等值支路的电阻 和电抗,Su,和Su,i m*别为第1个边界节点处的负荷对应的等值电流的实部和虚部,Bi为第 1个边界节点处对应的对地支路。和^二分别为第1个边界节点的电压实部和虚部,上 式t表示第t个时刻,例如:当t = t.,则=0.9841,£/,>=-0.1788。£/说和(7丄分别为 第2个边界节点的电压实部和虚部,其中丨V 和Ii,Im分别为 第1个边界节点处负荷等值电流与边界节点向内网注入的等效电流之和的实部和虚部, Ii,Re = 3.0482,1^^ = -2.1872^和β分别代表了
的实部和虚部,η和μ分别代表了
的实部和虚部。其中Zu为边界节点1与边界节点2之间的等值阻抗,Z lk为边界节点1 与边界节点k之间的等值阻抗,k=(l, 2),又因为k矣i,j,即k矣1,2,所以在2端口情况下η和 μ不存在。
[0083] 以上参数可以详见附图1。分别将5个时刻的输入值分别带入2个端口的量测方程, 即可得到20个量测方程。
[0084] 4)建立等值参数约束方程
[0085] 公式(4)表示为输入的最大运行方式下等值网络的等值参数向量Xmax。;
[0086 ] Xmaxo - [Ei ,maxo , Ri ,maxo , Xi ,maxo , Ri j ,maxo , Xi j, maxo , PLi ,maxo , QLi ,maxo , Bi ,maxo ] ( 4 )
[0087] 公式(5)表示为输入的最小运行方式下的等值网络的等值参数向量Xmin。;
[0088] Xmino - [ Ei, mino , Ri, mino , Xi, mino , Ri j, mino , Xi j, mino , PLi, mino , QLi, mino , Bi, mino ] ( 5 )
[0089] 依据最大最小运行方式等值参数建立公式(6)-(13)的等值参数约束方程;
[0090] Bi,mino < Bi,< Bi,maxo (6)
[0091] Ri.rnaxo < Zi,Re' <Ri,mino (7)
[0092] Xi ,maxo ^ Zi.Im' <Xi ,mino (8)
[0093] Rij,max〇 < Zij^e' <Rij,mino (9)
[0094] Xij,maxo<Zij,im,<Xi, j,mino (10)
[0095] PLi ,mino ^ SLi,Re' 仝 PLi ,maxo (11)
[0096] QLi.mino < S
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