[发明专利]基于有功潮流介数的电力系统关键节点辨识方法有效
申请号: | 201310213277.8 | 申请日: | 2013-05-31 |
公开(公告)号: | CN103259263A | 公开(公告)日: | 2013-08-21 |
发明(设计)人: | 王韶;董光德;刘沛铮;张煜成;朱姜峰;江卓翰;王洋;恭秀芬 | 申请(专利权)人: | 重庆大学 |
主分类号: | H02J3/00 | 分类号: | H02J3/00 |
代理公司: | 重庆大学专利中心 50201 | 代理人: | 胡正顺 |
地址: | 400044 *** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 有功 潮流 电力系统 关键 节点 辨识 方法 | ||
技术领域
本发明属于电力系统安全可靠性防护技术领域,具体涉及一种基于有功潮流介数的电力系统关键节点辨识方法。
背景技术
随着科技发展和人民生活水平的不断提高,人们对电力系统的安全运行和供电可靠性的要求越来越高。但是,随着电力系统规模的日益扩大,电力系统的故障几率也随之增加。近年来,对电力系统频发故障的研究表明,电力系统中某一关键节点故障,会使故障沿电力网络极速传播和引发一系列的连锁反应,最终可能导致电力系统大面积停电或瓦解事故,严重影响电力系统的安全运行和可靠供电。因此,对电力系统中的关键节点进行有效辨识,研究其关键节点的辨识方法,为实施预防事故措施提供可靠的科学依据,有效地预防电力系统事故的发生,是十分重要的。
现有电力系统关键节点的辨识方法,如2010年第30卷第13期《中国电机工程学报》中“基于电气介数的电网连锁故障传播机制与积极防御”一文中,公开的方法是基于电气介数法辨识电力系统的关键节点。其具体方法是:首先将电力系统等效成一个加权网络,其次依次在每个“发电机-负荷”节点对之间加上单位电流源,将流过电力系统中某节点的电流绝对值之和作为该节点的电气介数,进而辨识电力系统的关键节点。该方法的主要缺点是:①节点的电气介数为流过该节点的电流绝对值之和,只能反映该电流的大小不能反映该电流的方向性;②在“发电机-负荷”节点对之间加的单位电流源,不是电力系统的实际电源功率大小;③用“发电机-负荷”节点对之间加单位电流源确定的电流来辨识关键节点,不能很好地反映电力系统实际运行特性;④关键节点辨识过程中未考虑电压水平及无功功率的影响。因此用该方法辨识出的关键节点不能反映电力系统的实际运行情况,不能有效地对电力系统的安全可靠性进行防护。
发明内容
本发明的目的是针对现有电力系统关键节点辨识方法的不足,提出一种基于有功潮流介数的电力系统关键节点辨识方法,具有能够在关键节点的辨识过程中考虑电力系统潮流的大小及方向和电力系统的实际运行方式,并间接体现电力系统的无功功率和电压等因素对节点重要性的影响,能准确地反映出各节点在电力系统功率传播中所起的作用,能提高关键节点辨识的有效性和准确性等特点,以便为预防电力系统事故提供可靠的科学依据,能有效预防电力系统事故的发生。
实现本发明目的之技术方案是:一种基于有功潮流介数的电力系统关键节点辨识方法,利用计算机,通过程序,经过确定电力系统的潮流分布、各输电路径中的有功功率、各节点的有功潮流介数,最后辨识出关键节点。所述方法的具体步骤如下:
(1)确定电力系统的潮流分布
根据电力系统的基本参数,即节点编号、节点类型、节点对应电压等级、各节点的有功负荷(PL)和无功负荷(QL)、连接于发电机节点的编号、各发电机输出的有功功率(PG)和无功功率(QG)、各线路首末端节点编号、线路电阻(R)、线路电抗(X)和线路电纳(B)、线路的额定电压(UB)、基准功率(SB),用常规的交流潮流计算方法,求解电力系统实际运行的交流潮流,确定电力系统中各发电机输出有功功率、各节点的电压、各条线路的交流潮流大小及其方向、功率损耗及充电功率。
(2)确定电力系统中各输电路径中的有功功率
第(1)步完成后,利用潮流跟踪方法确定电力系统中各输电路径中的有功功率。具体计算步骤如下:
1)将电力系统等效成无损网络
按照第(1)步确定的各条线路的有功功率和无功功率的大小和方向,以及各节点的电压,将电力系统等效成无损网络,即将电力系统各条线路的损耗作为等效负荷附加到该线路末端的节点上,并将电力系统的各条线路的充电功率作为等效无功负荷附加到该线路两端的节点上,就得出电力系统的等效无损网络。
2)确定电力系统的等效无损网络中的输电路径
第(2)-1)步完成后,根据第(1)步求得的各线路的有功功率的方向和第(2)-1)步得到的电力系统的等效无损网络,确定各“发电机-负荷”节点对之间的输电路径,其具体步骤如下:
①定义任意一个节点n的末端节点集合A为电力系统中连接于该节点n且有功功率从节点n流出的线路的末端节点集合;
②第(2)-2)-①步完成后,通过搜索与发电机相连的节点的编号,确定发电机节点集合G;
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