[发明专利]一种电力系统静态电压稳定域边界快速搜索的直接法

说明书

本发明公开了一种电力系统静态电压稳定域边界快速搜索的直接法，包括：以基态潮流为起始点，设定功率增长方向角为π/2的功率增长方向，采用常规直接法预估初值并搜索第一个电力系统鞍结分岔点，获取静态电压稳定域边界点；重复向功率增长方向角减小的方向改变功率增长方向，以上一电力系统鞍结分岔点为初值，通过直接法方程计算新功率增长方向下的电力系统鞍结分岔点，获取新的静态电压稳定域边界点：若功率增长方向角小于等于0，则将所有静态电压稳定域边界点顺次连接，获取静态电压稳定域边界；否则返回上一步骤。本发明克服了CPF法造成巨大计算负担的缺点，有效提高SVSR边界的构建精度，实现电力系统SVSR高效、准确构建。

技术领域

本发明涉及电压稳定域边界领域，尤其涉及一种基于直接法方程实现电力系统静态电压稳定域的准确、快速、高效搜索的问题。

背景技术

静态电压稳定域(Static voltage stability region,SVSR)是分析、评估含随机性和不确定性因素影响的电力系统电压稳定性的重要工具。传统基于连续潮流和直接法的SVSR构建方法可保证构建精度但计算效率低；而基于超平面近似的SVSR边界构建方法可提高SVSR构建效率但所构建的SVSR具有较强保守性。

SVSR是描述确定网络拓扑结构和参数下，系统具有静态电压稳定性的运行区，目前，SVSR边界的搜索主要为基于连续潮流(continuation power flow，CPF)法，然而大规模可再生能源的并网及交直流混合系统进一步扩大，功率注入与扰动的不确定性增强，传统逐点分析方法难以真实反映系统的电压稳定性。若要评估系统真实的电压稳定性，需针对可能出现的功率增长方向，重复调用CPF等传统分析方法计算系统的负荷裕度，这势必带来沉重的计算负担，不利于系统静态电压稳定评估的效率。

为了克服近似性方法在构建SVSR边界时存在保守性的不足，同时避免全局精确搜索SVSR边界时，采用CPF方法逐一迭代计算SNB(鞍结分岔)点的计算负担，有必要研究静态电压稳定域局部边界的快速搜索方法。

发明内容

本发明提供了一种电力系统静态电压稳定域边界快速搜索的直接法，本发明不仅克服了CPF法需要逐步搜索PV(有功-电压)曲线的方式得出SVSR边界点造成巨大计算负担的缺点，还有效提高了SVSR边界的构建精度，实现电力系统SVSR的高效、准确构建，详见下文描述：

一种电力系统静态电压稳定域边界快速搜索的直接法，所述直接法包括以下步骤：

以基态潮流为起始点，设定功率增长方向角为π/2的功率增长方向，采用常规直接法预估初值并搜索第一个电力系统鞍结分岔点，获取静态电压稳定域边界点；

重复向功率增长方向角减小的方向改变功率增长方向，以上一电力系统鞍结分岔点为初值，通过直接法方程计算新功率增长方向下的电力系统鞍结分岔点，获取新的静态电压稳定域边界点：

若功率增长方向角小于等于0，则将所有静态电压稳定域边界点顺次连接，获取静态电压稳定域边界；否则返回上一步骤。

进一步地，所述设定功率增长方向角为π/2的功率增长方向具体为：

d₁＝[ΔP₁…ΔP_i-1,ΔP_1i,ΔP_i+1…ΔP_j-1,ΔP_1j，ΔP_j+1…ΔP_n，ΔQ₁…ΔQ_l]^T

ΔP_1i＝cosβ₁

ΔP_1j＝sinβ₁