[发明专利]一种基于内网实测信息的两端口外网静态等值方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统静态等值技术领域，特别涉及一种基于内网实测信息的两端口外网静态等值方法。

背景技术

大规模多区域互联电网的在线计算通常要求将不感兴趣或不可观测的部分，即外网部分，进行等值。其中，研究电力系统潮流及静态安全性等稳态行为时所采用的等值方法称为静态等值方法。

传统的静态等值方法有Ward等值方法、REI等值方法及各种改进方法，如保留缓冲网的扩展Ward等值法，等。这些方法的共同之处在于要求已知外网完备的模型和状态信息。然而，很多情况下，各个子系统之间不可能实现完备的数据交换。特别是在电力市场环境下，互联子系统一般会保护自己的电网数据，对于某个特定的子系统或者重点研究的内部电网而言，外部系统或外网是一个“黑箱”。在这种情况下，上述静态等值方法均不能适用。

因此，在只有内网数据的情况下，如何实现“黑箱”外网的有效等值，成为保证内网独立计算准确性的关键问题。

现有的仅利用内网数据的静态等值方法，按照适用外网的类型，可以分为以下两类：

(1)适用于单端口外网的等值方法。该类方法通常用戴维南电路来等值外部电网，应用边界节点的多时段注入功率和电压实测信息来建立量测方程，进而实现等值参数的估计。该类方法的缺点是仅适用于单端口外网的等值。

(2)适用于多端口外网的等值方法。Debs AS在Estimation of external network equivalents from internal system data[J].IEEE Trans on PAS，1975，PAS-94(2)：273-279中提出了一种基于内网数据的外网等值方法。该方法用常规Ward模型来等值外网，等值参数包括边界节点的注入功率和对地导纳，以及边界节点之间等值支路的导纳；假设内网支路开断前后边界节点的注入功率不变，通过内网支路多次开断的量测信息来建立虚拟量测方程，并基于最小二乘估计来确定外网的等值参数。该方法的缺点是必须依赖于内网支路的多次开断操作，适用条件十分苛刻，工程实用价值有限。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提出一种基于内网实测信息的两端口外网静态等值方法。

本发明提出的基于内网实测信息的两端口外网静态等值方法，其步骤如下：

步骤1：建立两端口外网的简化Ward等值电路，简称为SWM。SWM的等值参数为边界节点l的等值注入功率P_l+jQ_l，边界节点k的等值注入功率P_k+jQ_k，以及连接两个边界节点的等值支路的电导g_lk和电纳b_lk。

步骤2：求解SWM的等值参数。根据多个时段边界节点及内网的实测信息，建立SWM等值参数的多时段最小二乘估计模型，并应用高斯牛顿法求解SWM等值参数的估计值，具体说明如下：

根据第t个时段(t＝1，2，…，N，下同)的边界节点及内网节点的电压幅值和相角的量测量，建立两个边界节点的注入功率方程：