[发明专利]电力系统静态电压安全域边界的快速搜索方法

权利要求书

1.一种电力系统静态电压安全域边界的快速搜索方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

选定初始功率增长方向以及功率增长方向角的变化量；

以节点e的静态电压安全性为研究对象，利用快速搜索模型分别搜索节点e的电压幅值上限与下限对应的电压安全临界点；

分别依次连接节点e的电压幅值上限、下限临界点，得到二维有功注入空间内的静态电压安全域边界；

以二维静态电压安全域边界的构建为基础，构建三维有功注入空间内的静态电压安全域边界；

其中，所述利用快速搜索模型分别搜索节点e的电压幅值上限与下限对应的电压安全临界点具体为：

1)改变功率增长方向角与增长方向；利用快速搜索模型沿第n个功率增长方向b_n搜索节点e的电压幅值上限、下限对应的第n个临界点；

2)将第n-1个电压安全临界点作为起始点，沿方向b_n搜索满足条件的最大负荷裕度差值、进而求得最大负荷裕度，获取节点e的电压幅值上限与下限对应的第n个电压安全临界点，并将其映射至节点i、j有功注入构建的二维坐标中；

3)当第n个功率增长方向角满足终止条件时，结束电压安全临界点的搜索；

其中，所述快速搜索模型包括：上限快速搜索模型，如下：

式中，λ_n与λ_n-1为节点e电压幅值上限对应的第n个与第n-1个功率增长方向下的负荷裕度；Δλ_n为λ_n与λ_n-1的差值；f(x_n-1)为潮流方程；V_e表示节点e的电压幅值；V_i表示节点i的电压幅值；P_g,i与Q_g,i分别表示与节点i相连发电机有功与无功出力；P_b,i表示支路i有功传输功率；

其中，所述快速搜索模型包括：下限快速搜索模型，如下：

式中，η_n与η_n-1为节点e电压幅值下限对应的第n个与第n-1个功率增长方向下的负荷裕度；Δη_n为η_n与η_n-1的差值；表示节点e电压幅值下限。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统静态电压安全域边界的快速搜索方法，其特征在于，在步骤1)之前所述方法还包括：

以基态潮流状态变量为初值，利用交流最优潮流分别求得初始功率增长方向下、节点e的电压幅值上限与下限对应的初始电压安全临界点。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统静态电压安全域边界的快速搜索方法，其特征在于，所述功率增长方向b_n如下：

b_n＝[0,…,ΔP_in,…0,…,ΔP_jn,…,0]^T

其中，ΔP_in＝sinγ_n；ΔP_jn＝cosγ_n；γ_n＝γ_n-1+Δγ；

式中，γ_n与γ_n-1分别为第n与第n-1个功率增长方向角；ΔP_in与ΔP_jn分别为b_n中节点i、j的有功功率增长分量。

4.根据权利要求3所述的一种电力系统静态电压安全域边界的快速搜索方法，其特征在于，所述终止条件具体为：γ_n＝π/2。