[发明专利]基于特征值分析的电力系统无功备用综合评估方法

权利要求书

1.基于特征值分析的电力系统无功备用综合评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先，通过对电力系统运行方式的潮流方程进行线性化处理，得到以公式(1)表示的电力系统稳态节点有功/无功注入微增量与节点电压幅值/相角微增量的关联方程组，再通过公式(2)的假设，得到以公式(3)表示的电力系统稳态节点无功注入微增量与电压幅值微增量的关联方程组，进入步骤2)；

ΔP＝0 (2)

式中，ΔP为节点有功注入微增量，ΔQ为节点无功注入微增量，Δθ为节点电压相角微增量，ΔV为节点电压幅值微增量；J_Pθ、J_PV、J_Qθ和J_QV为潮流方程偏微分形成的雅可比矩阵J的子阵，J_PQV为用于静态电压稳定分析的雅可比矩阵；

2)采用特征值分析方法计算J_PQV的特征值，进入步骤3)；

3)若J_PQV的最小特征值λ_min大于0，则将J_PQV的特征值中与λ_min的比值小于设定值c的特征值归入关键特征值集合，进入步骤4)；若λ_min等于0，则认为运行方式是临界安全的，将4类无功备用指标都置为0，进入步骤6)；若λ_min小于0，则认为运行方式是不安全的，将4类无功备用指标都置为小于0的设定值，进入步骤6)；

所述4类无功备用指标是指低电压安全稳定静态无功备用指标SQ_L、高电压安全稳定静态无功备用指标SQ_U、低电压安全稳定动态无功备用指标DQ_L和高电压安全稳定动态无功备用指标DQ_U；

其中，c为大于1的参数；

4)通过公式(4)计算运行方式下可提供静态无功或动态无功的设备所连接的节点的无功注入对关键特征值集中特征值的综合灵敏度，进入步骤5)；

式中，n为运行方式下可提供静态无功或动态无功的设备所连接的节点总数，m为关键特征值集中特征值的数目，λ_j为关键特征值集中第j个特征值，a_ij为可提供静态无功或动态无功的设备所连接的第i个节点的无功注入对关键特征值集中第j个特征值的灵敏度，α为设定的大于1的参数；

5)分别通过公式(5)-公式(8)计算运行方式下SQ_L、SQ_U、DQ_L和DQ_U，进入步骤6)；

式中，n为运行方式下可提供静态无功或动态无功的设备所连接的节点总数，S_i为其中第i个节点无功注入对关键特征值集中特征值的综合灵敏度，Q_S.i.0为其中第i个节点在运行方式下静态无功设备的无功注入总量，Q_S.i.max和Q_S.i.min分别为其中第i个节点上静态无功设备按该节点电压当前值不变条件下计算出的无功注入总量的最大值和最小值，Q_D.i.0为其中第i个节点在运行方式下动态无功设备的无功注入总量，Q_D.i.max为其中第i个节点上只提供无功、不提供有功的动态无功设备按该节点电压当前值不变条件下计算出的无功注入总量的最大值与除可提供无功之外还可提供有功注入的动态无功设备按该节点电压当前值和有功注入当前值都不变的条件下计算出的无功注入总量的最大值二者之和，Q_D.i.min为其中第i个节点上只提供无功、不提供有功的动态无功设备按该节点电压当前值不变条件下计算出的无功注入总量的最小值与除可提供无功之外还可提供有功注入的动态无功设备按该节点电压当前值和有功注入当前值都不变的条件下计算出的无功注入总量的最小值二者之和；

6)分别通过公式(9)和公式(10)计算运行方式下低电压安全稳定无功备用综合指标SDQ_L和高电压安全稳定无功备用综合指标SDQ_U，结束本方法；

SDQ_L＝kSQ_L+DQ_L (9)

SDQ_U＝kSQ_U+DQ_U (10)

式中，k为设定的大于0、小于1的参数。