基于改进连续潮流法的配电网pv曲线生成方法
【专利摘要】本发明公开了电力系统配电网参数计算【技术领域】中的一种基于改进连续潮流法的配电网PV曲线生成方法。包括：计算当前配电网导纳矩阵、潮流初始解并令负荷变化参数λ＝0；令k＝1，分别将潮流初始解Ui、Kij和Lij以及负荷变化参数λ作为潮流已知解和λk；根据潮流已知解和λk，计算潮流预测解和λ(k+1)；对潮流预测解进行校正得到潮流实际解判断λk+1是否小于λk，如果λk+1小于λk，则根据潮流实际解生成PV曲线。本发明通过未知量的转变，可以得到新的连续潮流模型，新的模型更加线性化，收敛性大大提高，缩短了计算时间。
【专利说明】基于改进连续潮流法的配电网PV曲线生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统配电网参数计算【技术领域】，尤其涉及一种基于改进连续潮流 法的配电网PV曲线生成方法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，配电网负荷正急剧地增长。与输电 网一样，当负荷的增长接近极限时，电压稳定问题也有可能出现在配电网中。如1997年巴 西某电力系统由于配电网电压不稳定而导致了大停电事故。PV(Power Voltage，功率-电 压）曲线的准确求取可以获得电力系统电压稳定的临界值和功率极限，同时也是进行电压 稳定性机理研究的有效工具。
[0003] 现有的PV曲线求取方法主要包括负荷增长法和连续潮流法。采用负荷增长法求 取PV曲线，由于在负荷极限点附近潮流雅克比矩阵奇异，常规潮流不能可靠收敛。连续潮 流法是解决此类问题的有力工具，它通过引入负荷参数并采用预估-校正技术使得潮流方 程保持良态，巧妙地解决了负荷极限点附近雅可比矩阵奇异的问题。然而，这种方法速度很 慢，非常耗时。
[0004] 在极坐标下，连续潮流方法可表示如下： 0 - Ρ?(； -Ρ, {\ + λ)~ K.:G/( - Κ. Σ Κ.(G, cosθ：? + Β, sin θ〇)
[0005] < mn (1) 〇 - QiG - Q；, (1 + /0 + y-B, - Κ Σ y,·(G；, sin Θ, - Βη cos ) , J-1
[0006] 其中，PiC为节点i的有功出力，QiC为节点i的无功出力，为节点i的有功负荷， Qa为节点i的无功负荷，λ为负荷变化参数，\为节点i的电压幅值，G u为节点导纳矩阵 的实部，为节点导纳矩阵的虚部，Θ。= θ「θ ρ Θ i和叫分别为节点i和节点j的电 压相角，η为配电网中的节点数量。公式（1)为一组非线性的方程，在迭代计算时雅可比矩 阵每次都需要计算，这将增大计算量，减慢计算的速度。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于，提供一种基于改进连续潮流法的配电网PV曲线生成方法，用 于解决现有配电网PV曲线生成方法存在的问题。
[0008] 为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于改进连续潮流法的配电 网PV曲线生成方法，其特征是所述方法包括：
[0009] 步骤1 :计算当前配电网导纳矩阵、潮流初始解和Lu，并令负荷变化参数λ =〇 ；
[0010] Ui为节点i的电压相量幅值的平方，即t/, ;
[0011] Kij为节点i的和节点j的电压相量的内积，即Kij = ViVjCos Θ u ;
[0012] Lij为节点i的和节点j的电压相量的外积，即Lij = ViVjSin θ u ;
[0013] Vi为节点i的电压相量，\为节点j的电压相量；
[0014] 步骤2 :令k = 1，分别将潮流初始解％、L和h以及负荷变化参数λ作为潮流 已知解t/f、#、?和λ%
[0015] 步骤3:根据潮流已知解C/f、?和计算潮流预测解￡f+1>、 ij +1)和 λ (k+1);
[0016] 步骤4 :对潮流预测解进行校正得到潮流实际解W+1、4+1、T和λ k+1 ;
[0017] 步骤5:判断Xk+1是否小于Xk，如果Xk+1小于X k，则执行步骤6;否则，令k = k+1，将潮流实际解作为潮流已知解，返回步骤3 ;
[0018] 步骤6 :根据潮流实际解生成PV曲线。
[0019] 所述计算潮流预测解的过程包括：
[0020] 子步骤A1:根据潮流已知解#、#、?和Ak计算潮流已知解的切相量
[Λ// <少]7 ,其计算公式为： _H J N Γ 0" I M D J Mi dKl 0
[0021] ? 1 = ； R S T J m 4 0 _ em dXk _+l_
[0022] 其中，扎1、^、厘、5、队0、1'、1；^、1；^、叉;^和 6111均为切相量计算矩阵参数；
[0023]
【权利要求】
1. 一种基于改进连续潮流法的配电网PV曲线生成方法，其特征是所述方法包括： 步骤1:计算当前配电网导纳矩阵、潮流初始解UpKu和Lm并令负荷变化参数λ = 〇 ； Ui为节点i的电压相量幅值的平方，即q ; Kij为节点i的和节点j的电压相量的内积，即Kij = ViVjCos Θ ; h为节点i的和节点j的电压相量的外积，即h = Vasili θ υ ; \为节点i的电压相量，Vj为节点j的电压相量； 步骤2 :令k = 1，分别将潮流初始解％、Ku和h以及负荷变化参数λ作为潮流已知 解t/f、#、4和 λ% 步骤3:根据潮流已知解W、4和计算潮流预测解t/f+11、尤f+'Zf11和 入; 步骤4:对潮流预测解进行校正得到潮流实际解?/Γ1、斤f1、I：；1和A k+1; 步骤5:判断Ak+1是否小于Ak，如果Ak+1小于Ak，则执行步骤6;否则，令k = k+l， 将潮流实际解作为潮流已知解，返回步骤3 ; 步骤6 :根据潮流实际解生成PV曲线。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述计算潮流预测解的过程包括： 子步骤A1:根据潮流已知解0、$和入15计算潮流已知解的切相量 W说；：< ^7，其计算公式为： ~H J N JPAiJdUfl Γ〇' I M D JQAi dg = 0 . R S T JfAj dL^ ~ 0 ' _ em _ _dXk _ _±1_ 其中，Η、I、R、J、M、S、N、D、T、JPA p JQA p Jf λ i和em均为切相量计算矩阵参数；
JpA i 一 _PiL? J〇Ai 一 _QiL? JfAi = 〇 ； c/f、W、#和4为潮流已知解，Gii、Gu为由节点导纳矩阵各元素的实部 组成的矩阵，Β"、Βυ为由节点导纳矩阵各元素的虚部组成的矩阵，为节点i的 有功负荷，为节点i的无功负荷，€ =A-+ - + ， β=-s.c+β/. (1+少）_ 0 凡+Σ ($4-今/<)，Λ=(4 )2+(4/ )2 - WW，Σ (_)为对与节 点i相连的节点求和； 当k = 1时，em为最后一个元素为1且其余元素为0的行向量；当k尹1时，em为第m 个元素为1且其余元素为0的行向量；其中，m为Λ/)、Λ//···、厂中的最大值所对应 的位置； 子步骤Α2 :根据切相量计算潮流预测解，计算公式为： 'jjika) =u^+aduk Κ1.^ =Κ\.+σ?Κ\. ya+, ； /7 ;。为设定值。 ^ Z{k+l) =Ak +adAk
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述对潮流预测解进行校正得到潮流实际解 包括如下子步骤： 子步骤B1 :令t = 1 ; ρ(υυχ) ρ{υ\κ\η,λι) 子步骤Β2 :判断<￡是否成立，如果亡，<￡，则执行子步 /(υ',κ',?,λ1) /(υ\κ\η,λ{) 骤Β6;否则，执行子步骤Β3; ρφ',κ',?,λ') ρφι ,κ',? ,λ') 是指列向量中的所有元素的值都小于ε，ε为 /(?',κ',?,λ1) fiyua1) 设定阈值； P{U!,Κ'Χ,λ')^ Pi(, -PiL(\ + λ!)-U]GU -Σ(〇,Κ：： + ); q(u\k\l jj) = q:(,-q：s+^^+u：b::^(GA-b^ j运 f(c x ,η ,λ1)^^)2 +m}f -Up)·, g、[/)、€、4和^为潮流预测解Gii、(^为由节点导纳矩阵各元素的实部组成 的矩阵，B"、为由节点导纳矩阵各元素的虚部组成的矩阵，Pie为节点i的有功出力， 为节点i的有功负荷，Qie为节点i的无功出力，Qa为节点i的无功负荷，U('}为对与节点 i相连的节点求和； ~H J N Γ AP'~ I M D AKl. AO1 子步骤B3:根据公式# $ r β Δ/ = 求解修正量 _ em 1从」L 〇 J Δ17；、 和 Δ λ 1 ; ^=-1]〇+^(1 + ^) + ^0, + ^iGi}Kl + ); j包 Δβ; = -& + βν. (1 + A V 凡 + Σ ((V4, - ); Δ/；=[/；?/；-(^)2-(4)2； Η、I、IT、J、M、N、D、f、JPA i、JQA i、·/U和em均为修正量计算矩阵参数；
JpA i - _PiL? JqA i - _QiL? ^ fh = 〇 ' P^P^-P^λ1)-U：Gn -Σ(G^ + 5,4); je Q, ^-β,,+αχι + ?Ο-ο^, + χχομ；.-^^); 4 =(4)2+(4)2_啊； 当t = 1时，em为最后一个元素为1且其余元素为0的行向量；当t尹1时，em为第m 个元素为1且其余元素为0的行向量；其中，m为ΔΚ、Δ6·',:···、ΔΙ/Γ1中的最大值所对应 的位置； 'u；+l =U；+AU； K,+l = Kl. + ΑΚι. 子步骤Β4:根据公式;：+1 / 计算潮流实际解； Lij =Η+ΑΙ? At+l = X1 + ΑΛ1 子步骤Β5 :令t = t+1,返回子步骤Β2 ; 子步骤B6 :结束。
【文档编号】G06F19/00GK104156574SQ201410362633
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】陈艳波, 李斌, 马进 申请人:华北电力大学