[发明专利]基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法

权利要求书

1.基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法，其特征是，包括：

基于大电网的单一状态断面数据，直接利用节点电压方程，求取待求节点处的开路电压作为戴维南等值电势，进而求得全部戴维南等值参数，戴维南等值参数包括戴维南等值电势和戴维南等值阻抗；

当发电机节点无功越限时，改变PV节点的类型，使之成为PQ节点，实现等值参数的量化计算；

在求解不同节点开路电压过程中，由于构建的线性节点电压方程系数矩阵是常数阵，利用LU三角分解通过回代获得方程解；

针对大电网PQ节点的戴维南等值参数在线辨识时，假设系统中总节点数为n，其中PQ节点数为r，PV节点和平衡节点数目之和为m；

在计算时刻状态断面下，获得系统的节点电压方程；

在当前潮流断面下，基于所述节点电压方程求取开路电压，具体为：可假设在节点i处注入的电流，而其余节点保持不变，相当于所述节点电压方程右侧的电流相量叠加上各个节点的注入电流相量ΔI，假设系统中各个节点电压变化量为ΔU，该状态断面下PV节点和平衡节点视为理想电压源，对于大规模电网，可视为线性变化，获得此时的节点电压方程；

对比开始获得的系统的节点电压方程及注入电流后的节点电压方程，得到当前状态断面下各个节点的导纳相量右乘各个节点电压变化量得到各个节点的注入电流相量，该方程展开成r个方程构成的线性方程组；

通过求解该线性方程组得到注入电流源所引起的节点i处的电压变化量再加上计算时刻潮流断面下负荷节点i的电压即为开路电压即戴维南等值电势

其中，节点电压方程如式(1)所示：

式中，PV节点和平衡节点电压变化量为零，PQ节点电压变化量为待求量，系统中总节点数为n，PQ节点数为r，PV节点和平衡节点数目之和为m，为当前状态断面下各个节点的电流相量，为当前状态断面下各个节点的电压相量，各个节点电压变化量为

2.如权利要求1所述的基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法，其特征是，若要求取负荷节点i处的戴维南等值参数，认为节点i处开路，与之对应的节点i的开路电压即为戴维南等值电势。

3.如权利要求1所述的基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法，其特征是，当发生PV节点无功越限转换为PQ节点时，采用发生发电机无功越限时的各PQ节点戴维南等值参数辨识步骤。

4.如权利要求3所述的基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法，其特征是，假设PV节点r+1发生无功越限转换为PQ节点，此时该PV节点不再视为理想电源，系统中的PQ节点数为r+1，因此线性方程中的待求电压变化量的数目也为r+1，同时线性方程组将变成r+1维，故而方程可解，获得修正后的线性方程组，通过求解该线性方程组得到PV节点r+1转换为PQ节点时节点i处的电压变化量进一步得到开路电压即戴维南等值电势

5.如权利要求3所述的基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法，其特征是，若在某一状态断面下系统中有k个PV节点越限，则系统中PQ节点的数目为(r+k)，即待求电压变化量数目为(r+k)，此时依据上述方法在所述展开成r个方程构成的线性方程组的基础上增加k个方程，线性方程组变为r+k维，因此待求电压变化量的数目与方程数目一致，线性方程可解，实现多个发电机节点无功越限时的等值参数辨识。

6.如权利要求1所述的基于LU分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法，其特征是，在等值参数辨识过程中，其节点导纳矩阵是不变量，而PQ节点的戴维南等值参数在线辨识时的线性方程组、发生发电机无功越限时的各PQ节点戴维南等值参数辨识中的线性方程组的系数矩阵与节点导纳矩阵有着完全相同的结构，必然也为常量，因此在辨识大电网中节点i的戴维南等值参数时，考虑先对上述线性方程组的系数矩阵进行LU分解，通过求解两个三角形方程组即可得节点i的戴维南等值参数，当辨识其余PQ节点的等值参数时，可重复利用LU分解结果，并不需要每次都进行高维矩阵消元。