] C524=Hiax P524
[0068] 边界截面处的可用容量Cb all:
[0069] Cb all = max (P 314+P524)
[0070] II)外网及边界节点的约束条件
[0071] 功率平衡约束：
[0074] 式中：i e (I, B, eq)，eq 为等值节点集合，eq = {662, 63}。
[0075] 变量约束：
[0078] 和的数值参见表1 :
[0079] 表1外网发电机有功出力上下限值
[0083] 采用内点法对优化模型进行求解获得单个边界节点及边界截面处的外网可用容 量。计算结果为：C314= 359. 24MW ;C 524= 358. 6MW ;C B all= 362. 41MW〇
[0084] 3)建立保留约束的等值模型
[0085] 第2步完成后，用现有基于元件特性和灵敏度一致性的静态等值方法（即 Static Equivalent Method Based on Component Particularity Representation and Sensitivity Consistency)消去外网节点，新增虚拟发电机节点，节点编号为662和663， 建立等值网络，并计算附图2中的外网等值参数。
[0086] 保持等值前后边界处的可用容量不变，由技术方案中的公式16和公式17可获得 等值网络的等值约束条件为：
[0087] PeqL4〇,3+PeqL17,3^ 2433. 68MW
[0088] PeqL41,17+PeqL3, 17^? 333. 15MW
[0089] PeqL4〇,3+PeqL4i,i7^i 2391. 39MW
[0090] 下面对试验效果的对比分析。
[0091] 将第3步计算获得的保留约束的等值模型应用到最优潮流模型中验证本发明的 有效性。该最优潮流模型的优化目标为内网发购电费用最小：
[0093] 式中，S1S网内发电机节点集合；P i为网内发电机i的电价均值，本实施例中设 定为$30/Mffh ^为网内发电机组i的计划电量；Se为网外售电单位的集合；P 网外售电 单位e的电价均值，本实施例中设定为$20/Mffh 网外发售电单位e的计划电量。
[0094] 约束条件包括潮流平衡约束、内网变量约束和等值约束。
[0095] a.潮流平衡约束
[0098] 式中：i e (I, B, eq)，eq 为等值节点集合，eq = {662, 663}
[0099] b.内网变量约束
[0103] 0：< Pi ^ <:99Q0MW
[0104] c.等值约束
[0105] PeqL40,3+PeqL17,3^i 2433. 68MW
[0106] PeqL41,17+PeqL3, 17^? 333. 15MW
[0107] PeqL4〇,3+PeqL4i,i7^i 2391. 39MW
[0108] 参与比较的几种方法如下：
[0109] Ml :本发明方法；
[0110] M2 :不考虑外网约束的简单挂等值机法一一工程上最常用的等值方法；
[0111] M3 :基于保持灵敏度一致性的等值网络，不考虑外网约束的等值方法；
[0112] M4:基于保持灵敏度一致性的等值网络，使用网络流法计算等值约束的等值方法。
[0113] 现定义两个能反映外网等值精度的指标，绝对误差ei以及相对误差e2，这两个指 标的数值越小，说明精度越高。
[0114] 绝对误差 e1:e i= |x-x eq| ;
[0115] 相对误差e2:
[0116] 其中，X和分别代表真值和估计值，所谓真值是指在仿真条件下，内外均采用 详细网络模型的全网潮流计算值，而估计值是指在内网采用详细网络模型，外网采用等值 网络模型下的全网潮流计算值。
[0117] 1.采用方法Ml、M2、M3和M4计算得到的最优潮流误差分析，参见表2。
[0118] 表2方法M1-M4的最优潮流误差计算结果
[0119]
[0120] 2.采用方法Ml、M2、M3和M4计算得到的内网发电机出力误差分析，参见表3。
[0121] 表3方法M1-M4的内网发电机出力误差计算结果
[0123] 3.通过边界处的可用容量对方法M1、M2、M3和M4的约束进行分析，结果参见表4。
[0124] 表4方法M1-M4的外网约束分析结果（Mff)
[0126] 从实验结果可知：使用本发明方法进行最优潮流计算后，内网的购电费用、外购电 量、以及内网发电机出力的误差计算结果都非常小，相对于现有等值方法在等值精度上有 了很大的提高。同时，通过对外网约束分析，现有等值方法由于没有考虑外网约束条件或未 全面考虑外网约束条件，都在不同程度上扩大了外网对内网的功率支撑，造成了较大的等 值误差。
[0127] 综上所述，本发明方法计算获得的等值约束条件准确有效，本专利提出的基于可 用容量一致性的带约束等值方法的最优潮流计算精度要高于现有不考虑约束的等值方法， 能够很好地模拟实际外网的运行情况，向内网提供适当的功率支撑。
【主权项】
1.基于可用容量一致性的带约束等值方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 输入基础数据； 输入互联电网基础数据，包括互联电网拓扑结构和电力设备参数；所述互联电网拓扑 结构包括电网分区情况及电网中各节点的连接关系；所述电力设备参数包括，全部线路的 阻抗参数与对地电纳参数，变压器的阻抗参数及变比参数、对地导纳参数，全部节点的对地 导纳参数，发电机出力约束条件和线路传输约束条件；等值前的互联电网节点包括外网节 点集合E、边界节点集合B和内网节点集合I三部分； 2) 采用最优潮流方法计算等值前外网可用容量； 基于步骤1中输入的外网和边界处的基础数据，建立求解外网可用容量的最优潮流模 型； I) 目标函数； 边界节点B1处的可用容量Caj Q -max(/-1,2,...,^) (1) 边界截面B-all处的可用容量Cball;公式1和2中，巧,为外网通过边界节点向外传输的实际功率，Nb为边界节点数量； II) 建立外网节点以及边界节点约束条件； 首先建立如公式3和4的功率平衡约束模型；公式3和4中，Ep 别为外网节点以及边界节点i、j的节点编号，E1G{E，B}， EjG{E，B}，心为外网节点数量，_分别为节点E1处的有功和无功注入功率，& 分别为节点E1处的电压幅值、相角，匕、气.分别为节点E,处的电压幅值、相角，式中 ,为节点导纳矩阵的第E1R、第EJU项元素的实部，为节点导纳矩 阵的第E1R、第Ej列项元素的虚部； 然后建立如公式5、6、7和8的变量约束条件；公式5-8中，A 分别为发电机节点E1的有功和无功出力，N分别为外网发电机 节点数量，N1e分别为外网支路数量，为支路Ek流过的有功功率，& :节点E1处的电压幅 值，Wmax和（*)min分别表示（*)的上限和下限； 最后采用内点法求解最优潮流模型获得等值前边界节点&可用容量CBl和边界截面B-all可用容量心^的值； 3)建立保留约束的等值模型； 采用现有基于潮流和灵敏度一致性的静态等值方法计算等值网络的等值参数，所述等 值参数包括等值支路阻抗，zW和7^^,，等值对地支路和等值负荷; 边界节点&的功率平衡公式如公式9 ; 一病+碼+ （i，j = 1，2, ? ? ?，NjH i辛j) (9) 边界截面B-al1的功率平衡公式如公式10 ;公式9和10中，为等值网络通过边界节点&流入内网的有功功率；P^ibi是等值 发电机节点gL7S,流向边界节点B1的支路有功功率；由边界节点Bj流向B^勺支路有 功功率；为边界节点B1处等值对地支路的有功功率其计算公式如11 ; i^ =real[^(^r/y, ...,.?) (11) 其中，为节点&的电压； 边界节点B1流过的功率应小于该边界节点的可用容量，如公式12 ; Pe9Bl^csqBl (/ = 1,2, ... ,TV5) (12): 同理，边界截面B-all流过的功率应小于该边界截面的可用容量，如公式13 ;公式10和11中，C @为等值后边界节点的可用容量，all为等值后边界截面的可用 容量； 保持等值前后边界节点B1和边界截面B-all的可用容量不变，则有等式14和15 ; Ctvfii=C8i ( 1 = 1,2,... ,Nb > (14) CeqB all - C B all (15) 将公式12-15代入公式10和11，可求解得到等值约束条件，SP;公式16和17为最优潮流、静态安全分析、电压稳定等建模提供准确有效的不等式约束条件。
【专利摘要】本发明提供了基于可用容量一致性的带约束等值方法，方法实现的过程如下，首先输入等值前的互联电网基本数据，采用最优潮流方法计算获得等值前外网可用容量，然后通过潮流及灵敏度一致性的静态等值方法建立等值网络，并计算等值网络参数，保持等值前后可用容量不变，最后推导得到等值网络的约束条件。全面考虑外网电源的功率约束、电压约束及支路和网络的功率传输能量约束，采用最优潮流方法计算外网边界节点及边界截面的可用容量，基于等值前后可用容量一致性推导等值约束条件，有效提高等值约束计算的准确性。同时为最优潮流分析、电压稳定等计算的准确性和有效性提供全面合理的外网等值参数和等值约束条件，确保互联电网的安全稳定经济运行。
【IPC分类】H02J3/00
【公开号】CN105226644
【申请号】CN201510613647
【发明人】余娟, 刘珏麟, 赵霞, 颜伟, 代伟, 杨梦帆
【申请人】重庆大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月23日