[发明专利]一种基于准稳态灵敏度分析的有功安全校正控制方法

权利要求书

1.一种基于准稳态灵敏度分析的有功安全校正控制方法，包括以下步骤：

步骤1、构建电网数学模型：

根据指定系统的设备参数、运行数据和拓扑结构，通过直流潮流算法构建电网数学模型如下：

P＝B'θ (1)

式(1)中：

P＝[P₁,P₂,…,P_s-1,P_s+1,…,P_N]^T为去除平衡节点s后的N-1维节点注入功率向量；其中元素P_i＝P_Gi-P_Di，这里P_Gi和P_Di为节点i的发电机出力和负荷；N为全网节点总数；

θ＝[θ₁,θ₂,…,θ_s-1,θ_s+1,…,θ_N]^T为去除平衡节点s后的N-1维节点电压相角向量，由系统的运行数据直接得到；

B'为去除平衡节点s后的(N-1)×(N-1)阶节点导纳矩阵；

步骤2、设置预想事故集：

针对系统运行过程中出现的线路有功潮流越限情况，设置一条或多条线路故障作为预想事故集，表示如下：

Fault＝[F_P1,F_P2,…F_Pk,…,F_Pm] (3)

式(3)中，元素F_Pk表示支路k发生了有功潮流越限故障，并且潮流越限量为F_Pk；m为故障总数；

步骤3、计算准稳态有功类灵敏度包括：

①根据步骤1建立的电网数学模型，将(N-1)×(N-1)阶节点导纳矩阵B'扩展到包括平衡节点s的矩阵，并在平衡节点s的行和列处置大数inf，化为N×N阶矩阵B；

②针对支路k，计算所有节点对支路k的常规有功类灵敏度系数，公式为：

式(4)中，A_k为支路k的N维节点-支路关联向量，其中，支路k两端节点位置处分别置为+1和-1，其余元素皆为0；x_k为支路k的支路电抗，根据指定系统的设备参数直接得到；

③提取所有节点对支路k的常规有功类灵敏度系数S_k中发电机节点对应位置处的灵敏度系数，得到所有发电机节点对支路k的常规有功类灵敏度系数为：

S_k-G＝[S_k-1,S_k-2,…,S_k-i,…,S_k-g] (5)

式(5)中，S_k-i表示发电机节点i对支路k的常规有功类灵敏度系数，G表示发电机节点集合，g为发电机节点总数；

④计算所有发电机节点对支路k的准稳态有功类灵敏度系数，公式为：

式(6)中，I_G为g×g阶单位矩阵；1_G为g维全1列向量；α_G为发电机对功率不平衡量的分担系数，计算公式如下：

式(7)中，P_i表示发电机节点i的发电容量，α_G的每一个元素即表示该元素对应发动机节点在整个电网系统中的发电占比；

步骤4、确定有功安全校正控制方案：

针对预想事故集中支路k发生的有功潮流越限故障及其越限量F_Pk，根据步骤3中得到的所有发电机节点对支路k的准稳态有功类灵敏度系数通过对发电机节点有功注入的再安排得到有功安全校正控制方案为：

式(8)中，为所有发电机注入节点的调整量。

2.根据权利要求1所述基于准稳态灵敏度分析的有功安全校正控制方法，其特征在于，步骤1中，其中元素的计算

公式为：

式(2)中，x_ij为节点i和j之间的支路电抗，根据系统的设备参数和拓扑结构直接得到；符号j∈i,j≠i表示节点j为所有和节点i相连但不包括j＝i的情况。

3.根据权利要求1所述基于准稳态灵敏度分析的有功安全校正控制方法，其特征在于，步骤3中，N×N阶矩阵B的表达如下：