[发明专利]一种提升受端电网外受电能力的网架优化方法

权利要求书

1.一种提升受端电网外受电能力的网架优化方法，其特征在于：所述的提升受端电网外受电能力的网架优化方法包括包括按顺序执行的下列步骤：

步骤1)设定受端电网外受电能力的目标值Pmax,其中Pmax是人为设定的受端电网所要达到的外受电功率值；

步骤2)根据待评估的受端电网的线路参数、负荷大小、电源参数、网络拓扑结构以及外受电通道参数，计算受端电网的外受电能力P；

步骤3)判断P是否大于或等于Pmax，若是，则本流程结束，否则下一步进入步骤4)；

步骤4)基于容量均衡法增加各个外受电通道的输送功率，并结合受端电网的线路参数、负荷大小、电源参数、网络拓扑结构，计算受端电网最优潮流模型；

步骤5)根据上述获得的最优潮流模型计算结果，判定受端电网元件及外受电通道线路是否满足“N-1”校验和暂态稳定校验；

步骤6)根据上述校验结果，识别出不满足校验的受端电网中的元件及外受电通道线路；

步骤7)针对上述识别出的不满足校验的受端电网中的元件及外受电通道线路，有针对性地安排电网新建、扩建或改造项目，以消除影响受端电网外受电能力的电网薄弱环节；由于受端电网的线路参数、负荷大小、电源参数、网络拓扑结构以及外受电通道参数会随着电网新建、扩建或改造项目的安排而更新，所以下一步转入步骤2)，以对其外受电能力P重新进行判断。

2.根据权利要求1所述的提升受端电网外受电能力的网架优化方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的计算受端电网的外受电能力P的方法为逐渐增加受端电网各外受电通道的输送功率，并进行潮流计算，直至潮流计算不收敛为止，此时受端电网的外受电能力P等于各外受电通道的输送功率之和。

3.根据权利要求1所述的提升受端电网外受电能力的网架优化方法，其特征在于：在步骤4)中，所述的受端电网最优潮流模型是以受端电网内所有发电机组的发电燃料总耗量最小为目标函数，并结合有功功率平衡约束、无功功率平衡约束、有功电源出力约束、无功电源出力约束、电压约束和支路电流约束进行构造的；所述的受端电网的最优潮流模型包括：最优潮流目标函数和最优潮流约束条件；

所述的最优潮流目标函数为：

其中，S_G为受端电网内发电机组集合，a_i、b_i和c_i为发电机组Gi的耗量特性系数，P_Gi为发电机组Gi发出的有功功率；

所述的最优潮流约束条件包括：

(a1)有功功率平衡约束：

PGi+CikPTk-PLi-UiΣj=1nUj(Gijcosθij+Bijsinθij)=0,i∈SB]]>

其中，n为受端电网总节点数，S_B为受端电网节点集合；P_Li为节点i的负荷有功功率，U_i和θ_i分别为节点i的电压幅值和相角，θ_ij＝θ_i-θ_j，G_ij和B_ij分别为节点导纳矩阵第i行第j列元素的实部和虚部，为节点i和外受电通道k的关联系数，如果节点i和外受电通道k直接相连，则否则

(a2)无功功率平衡约束：

QGi-QLi-UiΣj=1nUj(Gijsinθij-Bijcosθij)=0,i∈SB]]>

其中，Q_Gi为节点i各类无功源发出的无功功率，Q_Li为节点i的负荷无功功率；

(a3)有功电源出力约束：

P_Gimin≤P_Gi≤P_Gimax，i∈S_G

其中，P_Gimax和P_Gimin为节点i发出的有功功率上下限；

(a4)无功电源出力约束：

Q_Gimin≤Q_Gi≤Q_Gimax，i∈S_R

其中，S_R为受端电网无功源节点集合，Q_Gimax和Q_Gimin为节点i发出的无功功率上下限；

(a5)电压约束：

U_imin≤U_i≤U_imax，i∈S_B

其中，U_imax和U_imin分别为节点i电压幅值的上下限；

(a6)支路电流约束：

I_l≤I_lmax，l∈S_l

其中，S_l为受端电网所有支路集合，I_l为支路l上流过的电流，I_lmax为支路l允许的电流上限。