专利名称：：支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法
技术领域：
：本发明涉及电力系统的分析技术，特别是涉及一种输电网快速潮流的计算方法的技术。
背景技术：
：调度员潮流计算(DispatchFlow,DF)是能量管理系统(EnergyManagementSystem,EMS)在线分析的重要组成部分，其原理是利用实时或者准实时的采集数据上，在状态估计基础上，设置等式约束条件和非等式约束进行迭代求解，以计算出电力系统的状态变量(即所有母线的电压幅值和相角)，然后进一步进行安全分析计算，以求解电网的现在、将来的运行状态。实时的调度员潮流计算可以帮助调度员发现实时网络的运行状态，模拟的调度员潮流计算可以预先发现电网在某些假定边界下的不正常运行状态，然后采取相应对策，以提高事故时调度员处理问题时的反应能力。如果电网结构复杂，运行方式多变，则调度员设置边界的情况将变得困难重重，大多数故障和边界情况将难以假设。于是出现了能快速处理大量假设边界的快速算法，这种算法特点是可以逐个循环设置假设条件，并且进行快速计算得出比较准确的结果，在保证精度同时能够实时在线运行，以找出当前网络中存在的潜在隐患。当系统支路数目N规模逐步增大时，实时假设每个支路开断的N-I安全分析软件就需要这种快速求解技术。目前的稳态中的N-I安全分析方法，采用近似的摄动法或者直流求解方法，保证时间快速但难以保证精度；而且在线对N-I个开断的支路进行求解，需要采用N次求解，多次迭代的方法，保证精度但难以保证速度。
发明内容针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能快速求解潮流，同时提高精度的支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法。为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法，其特征在于，具体步骤如下1)对m个节点η条支路的网络模型，得到网络节点导纳矩阵方程；2)采用牛顿-拉夫逊法计算潮流解，得到母线电压Vm、相角θω;3)标识任意的第k个支路(i，j)的节点导纳元素yij;4)当支路k开断时，第k个支路(i，j)的节点导纳元素Yij变为令<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>，其中为潮流收敛精度，=10Ε-6；变化量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>5)当支路k开断时，新的导纳矩阵；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中山为！!!维单位矩阵；InT1为m维单位矩阵转置；此时支路导纳/>>Yij；变化量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>于是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>6)把2)中得到的解作为初值，修正后的导纳矩阵作为新的矩阵，此时并不因为支路k的开断，导纳矩阵行列式元素无变化，无需进行矩阵的行列式变换，可以继续进行迭代求解，把解记入R(k)中；7)重复3)_6)能计算出一系列的解集合R，从而迅速求解出其余开断支路的潮流。这样η条支路进行η-1次开断潮流的解就能迅速求解。本发明提出的支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法，能适用于N-I安全分析和N-I支路开断潮流计算2种情况，可以对电力输电网络进行N-I支路开断潮流进行快速计算，还能对N-I安全分析进行快速扫描，以找出实时网络的薄弱环节，供调度员迅速处理，以排除潜在的危险。本发明采用的支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法是不需要修改潮流方程的节点导纳矩阵元素结构和行列矩阵数目，避免了多次计算重新形成因子表的时间开销，达到快速计算目的。本发明求解N-I潮流问题，仅仅需要一次网络状态初始化，采用因子表修正方式可以同时满足1)计算结果精度高；2)计算时间少。图1是本发明实施例的支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法的流程图。具体实施例方式以下结合对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。如图1所示，本发明实施例所提供的一种支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法，其特征在于，具体步骤如下1)对m个节点η条支路的网络模型，得到网络节点导纳矩阵方程；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>H，N,Μ,L分别为导纳矩阵的分块矩阵，其中Μ，N为对称三角阵；2)采用牛顿-拉夫逊法计算潮流解，得到母线电压Vm、相角θω;3)标识任意的第k个支路(i，j)的节点导纳元素yij，由于M，N为对称阵，故第K个支路还存在导纳元素yji；4)当支路k开断时，第k个支路(i，j)的节点导纳元素Yij变为令/,j=/Ji=1/0，其中为潮流收敛精度，=10Ε-6；变化量Ay=/Jj-Yij；5)当支路k开断时，新的导纳矩阵；Y^fflXffl=Υωχω+ΙωΔyl/;其中维单位矩阵；InT1为m维单位矩阵转置；此时支路导纳/υ>>Yij；变化量Ay=ΓγΓ>/；于是:厂_=Fmxm+IyV1;Γπ「HΝ"Ιτ、τ.ι<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>6)把2)中得到的解电SVm、相角θm作为初值，修正后的导纳矩阵作为新的矩阵，此时并不因为支路k的开断，导纳矩阵行列式元素无变化，无需进行矩阵的行列式变换，可以继续进行迭代求解，把解记入R(k)中；7)重复3)_6)可以计算出一系列的解集合R，从而迅速求解出其余开断支路的潮流。这样η条支路进行η-1次开断潮流的解就能迅速求解。权利要求一种支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法，其特征在于，具体步骤如下1)对m个节点n条支路的网络模型，得到网络节点导纳矩阵方程；2)采用牛顿-拉夫逊法计算潮流解，得到母线电压Vm、相角θm；3)标识任意的第k个支路(i，j)的节点导纳元素yij；4)当支路k开断时，第k个支路(i，j)的节点导纳元素yij变为y`ij；令y`ij＝y`ji＝1/ó，其中ó为潮流收敛精度，ó＝10E-6；变化量Δy＝y`ij-yij；5)当支路k开断时，新的导纳矩阵；Y~m×m＝Ym×m+ImΔyIm-1；其中Im为m维单位矩阵；Im-1为m维单位矩阵转置；此时支路导纳y`ij＞＞yij；变化量Δy＝y`ij-yij-＞y`ij；于是Y~m×m＝Ym×m+Iy`ijI-1；<mrow><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>H</mi></mtd><mtd><mi>N</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>M</mi></mtd><mtd><mi>L</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mi>I</mi><msub><msup><mi>y</mi><mo>`</mo></msup><mi>ij</mi></msub><msup><mi>I</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mo>;</mo></mrow>6)把2)中得到的解作为初值，修正后的导纳矩阵作为新的矩阵，此时并不因为支路k的开断，导纳矩阵行列式元素无变化，无需进行矩阵的行列式变换，可以继续进行迭代求解，把解记入R(k)中；7)重复3)-6)能计算出一系列的解集合R，从而迅速求解出其余开断支路的潮流。全文摘要一种支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法，涉及电力系统的分析
技术领域：
，所要解决的是潮流计算中精度低、速度慢的技术问题；该方法的步骤如下1)网络节点导纳矩阵方程；2)采用牛顿-拉夫逊法计算电压Vm、相θm；3)标识任意的第k个支路(i，j)的节点导纳元素；4)设置开断支路导纳矩阵修正量Δy；5)得到新的导纳矩阵Y~m×m；6)Vm、相角θm作为初值，求解开断支路k新的电压相角；7)记入集合R(k)，取下一个支路开断；8)结束；本发明的支路开断潮流的导纳矩阵修正计算方法具有能快速求解潮流，同时提高精度的特点。文档编号G06F17/16GK101799798SQ20091020081公开日2010年8月11日申请日期2009年12月25日优先权日2009年12月25日发明者李昌申请人:上海申瑞电力科技股份有限公司