[发明专利]基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法

权利要求书

1.基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)对当前状态负荷节点的负荷做等效阻抗处理；

(2)对系统原导纳矩阵做修正处理，得到等效阻抗处理后的系统导纳矩阵；

(3)断开当前状态负荷节点处的负荷阻抗，根据修正以后的系统导纳矩阵计算开路电压用的节点导纳矩阵；

(4)计算等效阻抗处理后当前状态负荷节点的节点电压方程；

(5)根据修正后的系统导纳矩阵和节点电压方程，计算负荷节点的开路电压，并将所述开路电压作为戴维南等值电势，进而获得所研究负荷节点的戴维南等值全部参数,得到电压稳定的判据；

所述步骤(1)的具体方法为：

设系统PV与平衡节点个数之和为m，PQ节点数为r，总节点数为n；在广域量测条件下，系统的各节点电压幅值、相位和有功无功功率均为已知，计算时刻系统状态断面下，所有的PV节点和平衡节点均视为理想电压源，对于带负荷的PQ节点，其负荷均可以由该节点的功率和电压，计算得到一个等效负荷阻抗；

所述步骤(2)的具体方法为：

设系统原导纳矩阵为Y₀，Y₀中元素如下：

矩阵中的元素Y_ij代表节点i和节点j之间的互导纳，Y_ii代表节点i的自导纳；

将负荷阻抗归并到系统原导纳矩阵Y₀，只需修改与负荷节点相对应的系统原导纳矩阵Y₀的对角元素，其余元素不变；

则修正后的系统导纳矩阵为：

其中，r为PQ节点数，Z_Li为第i个PQ节点的等效阻抗，表示负荷阻抗的导纳值；

所述步骤(3)的具体方法为：

将修正以后的系统导纳矩阵中当前状态负荷节点自导纳a_ii减去负荷阻抗，即形成计算开路电压用的节点导纳矩阵Y；

开路电压用的节点导纳矩阵Y具体为：

其中，对于待求开路电压的节点i，其对应自导纳应为表示负荷阻抗的导纳值，a_ii表示修正以后的系统导纳矩阵中前r个对角线元素。

2.如权利要求1所述的基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法，其特征是，所述步骤(4)的具体方法为：

在求解i节点开路电压时，节点电压向量中，PQ节点电压相量为待求量，PV节点和平衡节点电压相量为已知量；采用节点负荷阻抗等效后，节点注入电流向量中均为0，根据节点电压方程得出

式中：开路电压用的节点导纳矩阵和电压向量中元素均为已知量；表示PQ节点1到r的电压，表示第i个PQ节点的开路电压，为待求量，表示PV和平衡节点的注入电流。

3.如权利要求2所述的基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法，其特征是，所述节点电压方程中，

令

则节点电压方程可写成如下的矩阵形式：

AU＝-B

利用高斯消元法求解上述方程，求解出i节点处开路电压即为戴维南等值电势

4.如权利要求3所述的基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法，其特征是，在利用高斯消去求解过程中，将系数矩阵A化简为上三角阵，并且由于只需要计算节点i的开路电压，因此回代过程中算到即可，无需把全部未知量都解出；如需要求解其他节点的等值参数，只需重新修正所述修正后的系统导纳矩阵Y₁，形成新的节点电压方程，再次利用高斯消去求解。

5.如权利要求1所述的基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法，其特征是，所述步骤(5)的具体方法为：

利用高斯消元法求解节点电压方程，即可求解出i节点处开路电压

6.如权利要求1所述的基于单一状态断面的广域戴维南等值参数在线计算方法，其特征是，根据负荷预测所得各节点的负荷波动，计及各种调控措施量化计算出未来状态断面信息，即可快速计算各节点等值参数的变化，实现对未来状态下的等值参数的准确预估。