[发明专利]一种基于内网量测数据的两端口外网静态等值方法

权利要求书

1.一种基于内网量测数据的两端口外网静态等值方法，利用计算机，通过程序计算两端口外网的等值参数，其特征在于所述方法的具体步骤如下：

(1)输入基础数据

输入内网的基础数据，包括内网各节点的拓扑关系，各元件参数，以及边界节点电压和边界节点等值负荷电流多个时段的状态估计值；

(2)计算外网简化Ward等值电路的参数

第(1)步完成后，按下式建立外网简化Ward等值参数估计模型：

minΣt=1NΣm=112(fmtXSC)2]]>

s.t.rlk>0xlk>rlk---(1)]]>

式中：X_SC＝[r_lk，x_lk，I_s，I_Ll，I_Lk，V_l，V_k]，其中，r_lk和x_lk分别为外网简化Ward等值电路中两个边界节点间的等值电阻和电抗；IS=[IlRS,IlIS,IkRS,IkIS]]]>为外网简化Ward等值电路中电流源电流向量，和分别为注入边界节点l的电流源电流的实部和虚部，和分别为注入边界节点k的电流源电流的实部和虚部；ILl=[IlRL1,IlRL2,...,IlRLN,IlIL1,IlIL2,...,IlILN]]]>为各时段边界节点l等值负荷电流向量，N为时段数，N≥3，为第1，2，…，N个时段边界节点l等值负荷电流的实部，为第1，2，…，N个时段边界节点l等值负荷电流的虚部；ILk=[IkRL1,IkRL2,...,IkRLN,IkIL1,IkIL2,...,IkILN]]]>为各时段边界节点k等值负荷电流向量，为第1，2，…，N个时段边界节点k等值负荷电流的实部，为第1，2，…，N个时段边界节点k等值负荷电流的虚部；Vl=[VlR1,VlR2,...,VlRN,VlI1,VlI2,...,VlIN]]]>为各时段边界节点l的电压向量，为第1，2，…，N个时段边界节点l电压的实部，为第1，2，…，N个时段边界节点l电压的虚部，Vk=[VkR1,VkR2,...,VkRN,VkI1,VkI2,...,VkIN]]]>为各时段边界节点k的电压向量，为第1，2，…，N个时段边界节点k电压的实部，为第1，2，…，N个时段边界节点k电压的虚部，为量测方程，m＝1，2，…，12，其表达式为：

f1t(XSC)=V^lRt-VlRt---(2)]]>

f2t(XSC)=V^lIt-VlIt---(3)]]>

f3t(XSC)=V^kRt-VkRt---(4)]]>

f4t(XSC)=V^kIt-VkIt---(5)]]>

f5t(XSC)=I^lRLt-IlRLt---(6)]]>

f6t(XSC)=I^lILt-IlILt---(7)]]>

f7t(XSC)=I^kRLt-IkRLt---(8)]]>

f8t(XSC)=I^kILt-IkILt---(9)]]>

f9t(XSC)=(VlRt-VkRt)-(IlRS-IlRLt)rlk+(IlIS-IlILt)xlk---(10)]]>

f10t(XSC)=(VlIt-VkIt)-(IlIS-IlILt)rlk-(IlRS-IlRLt)xlk---(11)]]>

f11t(XSC)=(VkRt-VlRt)-(IkRS-IkRLt)rlk+(IkIS-IkILt)xlk---(12)]]>

f12t(XSC)=(VkIt-VlIt)-(IkIS-IkILt)rlk-(IkRS-IkRLt)xlk---(13)]]>

式中：和为第t个时段边界节点l电压量测值的实部和虚部，和为第t个时段边界节点k电压量测值的实部和虚部，和为第t个时段边界节点l等效负荷电流量测值的实部和虚部，和为第t个时段边界节点k等效负荷电流量测值的实部和虚部，和为第t个时段边界节点l电压的实部和虚部，和为第t个时段边界节点k电压的实部和虚部，和为第t个时段边界节点l等效负荷电流的实部和虚部，和为第t个时段边界节点k等效负荷电流的实部和虚部；

求解式(1)-(13)所示的模型，得到外网简化Ward等值参数的估计值，即得到两个边界节点间的等值电阻r_lk和等值电抗x_lk，节点l注入电流源电流的实部和虚部节点k注入电流源电流的实部和虚部以及各时段边界节点l的等值负荷电流的实部和虚部各时段边界节点k的等值负荷电流的实部和虚部各时段边界节点l的电压实部和虚部各时段边界节点k的电压实部和虚部

(3)计算外网扩展电压源支路Ward等值电路的参数

第(2)步完成后，按下式建立外网扩展电压源支路Ward等值参数的估计模型：

minΣt=1NΣm=16(hmtXEC)2]]>

s.t.0.9<El<1.20.9<Ek<1.2rl>0rk>0xl>rlxk>rk---(14)]]>

式中：XEC=[rl,rk,xl,xk,El,Ek,θl1,θl2,...,θlN,θk1,θk2,...,θkN],]]>其中，r_l、r_k分别两条扩展电压源支路的等值电阻，x_l、x_k为两条扩展电压源支路的等值电抗，E_l，E_k为两条扩展支路中电压源的电压幅值，为第1，2，…，N个时段边界节点l所连扩展支路电压源的相角，N为时段数，N≥3，为第1，2，…，N个时段边界节点k所连扩展支路电压源的相角，为量测方程，n＝1，2，3，4，其表达式为：

h1t(XEC)=Elcosθlt-VlRt-rlIlRS+xlIlIS---(15)]]>

h2t(XEC)=Elsinθlt-VlIt-rlIlIS-xlIlRS---(16)]]>

h3t(XEC)=Ekcosθkt-VkRt-rkIkRS+xkIkIS---(17)]]>

h4t(XEC)=Eksinθkt-VkIt-rkIkIS-xkIkRS---(18)]]>

式中：为第t个时段边界节点l所连扩展支路电压源的相角，为第t个时段边界节点k所连扩展支路电压源的相角；

求解式(14)～(18)所示的模型，得到外网扩展电压源支路Ward等值参数的估计值，即得到两条扩展电压源支路的等值电阻r_l、r_k和等值电抗x_l、x_k，两条扩展电源源支路中电压源的电压幅值E_l，E_k，以及各时段边界节点l所连扩展支路电压源的相角各时段边界节点l所连扩展支路电压源的相角

(4)输出外网等值电路的参数

第(3)步完成后，输出外网等值电路参数，即输出两条扩展电压源支路的等值电阻r_l、r_k和等值电抗x_l、x_k，两个边界节点间的电阻r_lk和电抗x_lk，边界节点l所连扩展支路电压源的幅值E_l和相角以及边界节点k所连扩展支路电压源的幅值E_k和相角