[发明专利]考虑最优无功支撑的静态电压稳定裕度计算装置

权利要求书

1.一种考虑最优无功支撑的静态电压稳定裕度计算装置，其特征在于，包括数据采集装置和数据处理服务器；

数据采集装置，其包括同步相量测量装置，所述同步相量测量装置用于采集各个母线电压幅值和相角以及配电网系统的各个节点的电压及电流并存储至配电网数据库；

功率表，用于采集母线上发电机注入有功和无功功率；

同步数据采集接口，用于从配电网数据库中获取配电网系统的拓扑结构及各个节点的电压及电流；

所述数据采集装置用于将其采集的数据传送至数据处理服务器；

所述数据处理服务器，用于根据配电网系统的拓扑结构及各个节点的电压及电流，计算得到配电网系统相对应的导纳矩阵；

根据各个母线电压幅值和相角、母线上发电机注入有功和无功功率及配电网系统相对应的导纳矩阵，建立考虑自动电压控制系统的配电网系统连续潮流模型；

其中，λ为负荷参数，k_Gi和k_Lj分别表示发电机和负荷功率随λ变化的常数,V_i和θ_i分别为第i个母线电压幅值和相角，P_Gi和Q_Gi分别为第i个母线上发电机注入有功和无功功率，P_Di和Q_Di分别为第i个母线电压上负荷消耗的有功和无功功率，g_pi、g_qi分别为有功和无功功率平衡方程，θ_ij为节点i、j之间的相角差，G_ij、B_ij分别为导纳矩阵中的第i行第j列的实部和虚部值，μ表示不平衡功率，α_i表示参与自动电压控制系统调节的第i个发电机出力的分配因子，且∑α_i＝1；i＝1,2,…,N；N为母线总数，每个母线上均连接有一个发电机；

求解考虑自动电压控制系统的配电网系统连续潮流模型，确定配电网系统的临界稳定点，通过计算配电电网系统的当前运行点到临界稳定点之间的负荷参数变化差值，得到静态电压稳定裕度。

2.如权利要求1所述的考虑最优无功支撑的静态电压稳定裕度计算装置，其特征在于，在所述数据处理服务器中，求解考虑自动电压控制系统的配电网系统连续潮流模型的过程为：

计算配电网系统连续潮流模型的初始状态，进而确定配电网系统初始状态运行点；

基于初始状态运行点作为当前迭代点，利用切线法及预设迭代步长，预估出下一迭代点的近似解；

将下一迭代点的近似解输入至考虑自动电压控制系统的配电网系统连续潮流模型中，得到校正后的预测下一迭代点；

以校正后的预测下一迭代点为初始状态运行点，进行无功优化，得到优化校正后的运行点；

判断负荷参数是否出现负增长，若是，则当前点为临界稳定点；若否，继续预估出下一迭代点，直至找到临界稳定点结束。

3.如权利要求2所述的考虑最优无功支撑的静态电压稳定裕度计算装置，其特征在于，在所述数据处理服务器中，利用切线法及预设迭代步长，预估出下一迭代点的近似解的公式为：

Y_pre＝Y_base+hdY

式中，Y＝[V,θ,μ,λ]，Y_pre表示预估状态，Y_base指当前状态；V和θ分别为母线电压幅值和相角；h为迭代步长；dY是考虑自动电压控制系统的配电网系统连续潮流模型在当前迭代点处的切线斜率，用来判断分岔点。

4.如权利要求2所述的考虑最优无功支撑的静态电压稳定裕度计算装置，其特征在于，在所述数据处理服务器中，在约束条件下，求解目标函数Min μ时对应的运行点作为优化校正后的运行点。