[发明专利]一种分布式静态安全分析方法

说明书

本发明提供一种分布式静态安全分析方法，包括潮流计算及相关指令初始化、分布式故障集合筛选和多线程/进程的分布式N‑1潮流等步骤。在现有的区域调度运行模式的基础上，各区域调度中心同时计算，并在协调层的统一管理下通过广域网交换少量的边界信息，以考虑各区域电网间的相互影响，并达到和联合计算相同的结果。本发明使用分布式潮流法来达到多个区域电网联合潮流计算一样的结果，在现有的调度模式下实现了互联电力系统的联合静态安全分析。本发明中使用分布式故障集合筛选，基于线路节点的电气距离进行排序，并对故障集合内的线路进行分布式潮流计算，在保证分析准确性的前提下用多线程/进程来提高计算速度。

技术领域

本发明属于电力系统的安全分析领域，特别是一种分布式静态安全分析方法。

背景技术

静态安全分析，是对运行中的网络或某一研究态下的网络，按N-1原则，研究某一个运行元件因故障退出运行后，系统中其它元件有无过负荷及母线电压有无越限。传统的静态安全分析中，由于各个区域调度中心彼此相互独立，且仅有所管辖区域电网的全部模型，因此各区域调度中心首先需要对外部电网进行等值处理，之后才能对本地电网进行分析。目前在调度平台中常将外网等值为静态负荷或者发电机，在这种模式下，互联区域电网的联合静态安全分析无法进行，且一个区域电网中的故障对另一个区域电网的影响无法被体现。

针对外网等值方法存在的相关问题，为了提高分析的准确性，文献Z.Haibo,Z.Boming,S.Hongbin,and A.Ran,“A new distributed power flow algorithm betweenmulti-control-centers based on asynchronous iteration,”in 2006InternationalConference on Power System Technology,2006,pp.1–7.和文献Z.w Liu and M.b Liu,“Distributed Reactive Power Optimization Computing in Multi-area PowerSystems Using Ward Equivalent,”in 2010International Conference on Electricaland Control Engineering(ICECE),2010,pp.3659–3663.分别对外网进行戴维南和Ward等值，并在计算过程中对等值模型进行修正，以更加准确的反映外部电网。文献Z.Li,J.Wang,H.Sun,and Q.Guo,“Transmission Contingency Screening Considering Impacts ofDistribution Grids,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.31,no.2,pp.1659–1660,Mar.2016.使用主从算法，并通过交替迭代法求解全潮流，这种方法中内外电网都参与计算，准确性更高，但是主从算法的收敛性低，交替迭代的计算效率仍有待提高。交替迭代法是指多个区域依次进行计算，每个区域计算完后将边界信息发给另一个区域后，另一个区域才可以计算，以此往复，每个时刻只能有一个区域正在计算。文献Y.Chen and C.Shen,“A Jacobian-free Newton-GMRES(m)method with adaptive preconditioner and its applicationfor power flow calculations,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.21,no.3,pp.1096–1103,2006.使用JFNG算法提高了计算的收敛性。文献Z.Ren et al.,“Distributed power flowconsidering network loss allocation and load factor of subareas,”in2016 35thChinese Control Conference(CCC),2016,pp.2820–2824.建立了考虑网络损耗在区域间分配的分布式潮流模型。