[发明专利]一种电力系统电气距离计算方法

说明书

本发明提出一种电力系统电气距离计算方法，包括以下步骤：获取电力系统的潮流数据和稳定数据；根据电力系统的潮流数据进行潮流建模和潮流计算；根据电力系统的稳定数据进行稳定建模；初始化母线编号i；在母线i上设置持续时间为0.1秒的三相接地故障，进行时域仿真计算，得到故障发生后电力系统中所有节点j的暂态电压波形；计算节点i与所有节点j的暂态电压相似度；设置当前处理的母线编号为i＝i+1，然后判断当前处理的母线编号是否大于电力系统节点总数n，若否，则继续计算当前编号节点的暂态电压波形及其与所有节点j的暂态电压相似度；若是，则根据各节点对之间暂态电压相似度计算其电气距离。本发明适用于各电压等级的电力系统。

技术领域

本发明涉及电力系统电压分区技术领域，更具体地，涉及一种电力系统电气距离计算方法。

背景技术

无功电压分区管理，是一种用于维持电压水平在合理范围内的预防电压崩溃的重要手段。合理的电压控制区域划分有助于提升电力系统电压控制效果，从而保证电力系统的电压质量。目前，工作人员一般根据电气距离对电压控制区域进行划分，其中电气距离反映了节点间的电气耦合程度。在根据电气距离对电压控制区域进行划分的过程中，能否准确计算电气距离，直接影响电压控制区域划分方案的合理性和电压控制效果，同时还会对电力系统运行的安全性、稳定性和经济性产生一定的影响。

目前，电力系统电气距离的计算方法主要包括：通过潮流计算的雅可比矩阵计算电气距离、通过节点阻抗矩阵计算电气距离。其中，通过潮流计算的雅可比矩阵计算电气距离的方法只能准确计算电力系统中有功功率P和无功功率Q已知的节点(PQ节点)之间的电气距离，限制了其在电力系统的应用，具有一定的局限性；而通过节点阻抗矩阵计算电气距离的方法中忽略了电力系统中电阻对电气距离的影响，该方法只适用于高压电网。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的只适用于高压电网、具有局限性的缺陷，提供一种电力系统电气距离计算方法，通过结合各节点间暂态电压波形的相似性来衡量节点间的电气距离，适用于任何电压等级的电网，且能准确计算任意两节点之间的电气距离。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种电力系统电气距离计算方法，包括以下步骤：

S1：获取电力系统的潮流数据和稳定数据；

S2：根据所述电力系统的潮流数据进行潮流建模和潮流计算；

S3：根据所述电力系统的稳定数据进行稳定建模；

S4：初始化母线编号i，将母线编号i设置为1；

S5：在母线i上设置持续时间为0.1秒的三相接地故障，进行时域仿真计算，得到故障发生后电力系统中所有节点j各时刻的暂态电压波形v_j(t)，其中编号j＝1,2,...,i,...,n，n为电力系统节点总数；

S6：计算节点i与所有节点j的暂态电压相似度a_ij；

S7：设置当前处理的母线编号为i＝i+1，然后判断当前处理的母线编号i是否大于电力系统节点总数n，若否，则跳转执行S5步骤；若是，则根据各节点对之间暂态电压相似度计算其电气距离D_ij。

本技术方案中，先根据所述电力系统的潮流数据进行潮流建模和潮流计算，得到各节点的稳态电压值，然后根据稳定数据进行稳定建模，通过时域仿真计算得到各节点的暂态电压波形，并通过计算各节点间的暂态电压波形的相似性来衡量其对应节点间的电气距离，从而实现适用于任何电压等级的电网。

通过计算各节点间的暂态电压波形的相似性来衡量节点间的电气距离，