[发明专利]一种基于高维空间相似的潮流收敛性调整方法

说明书

本发明是一种基于高维空间相似的潮流收敛性调整方法，其特点是，首先针对中间潮流注入空间与初始潮流注入空间的几何关系，提取关键不收敛节点，快速辨识系统潮流不收敛关键因素；其次，利用二分法对变量变进行调整，确定与初始潮流空间最相似的最小调整量；最后对调整后的潮流进行计算得到与初始潮流注入空间最接近的潮流，保留了初始注入空间的特性。具有方法科学合理，简单实用、计算速度快，工程应用价值高等优点。

技术领域

本发明属于大规模互联电网潮流收敛性调整的应用领域，具体涉及到一种基于高维空间相似的潮流调整方法。

背景技术

随着电网互联范围以及新能源发电规模的不断扩大，可再生能源高渗透率和高比例电力电子化特性日益突显，使得电网发展成为一个具有多源信息交互的高维时变非线性电力信息物理系统。潮流计算是电力系统分析的基础工作，在电网的规划设计、安全性评估、在线运行调度的分析中均离不开潮流计算。潮流计算的功用是，通过求解非线性方程组，鲁棒高效的计算出方程的解，具体应用在大规模互联电网运行中，能够有效的解决地区之间能源资源和负荷分布不平衡所致的复杂问题。但在工程上，由于技术人员对于潮流计算中潮流不收敛的知识掌握不足，对潮流不收敛的原因没有足够的认识，不能系统性解决在工程实际中遇到的潮流不收敛问题。

目前大规模互联电网运行人员针对于潮流不收敛的调整还停留在凭借经验试凑层面上，这种试凑的方式效率低下且工作强度大。关于潮流不收敛的原因诊断存在明显不足，尚未形成一套完整的潮流诊断于调整程序。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种科学合理，适用性强的基于高维空间相似的潮流调整方法，这种方法广泛用于大规模互联电网潮流不收敛的自适应调整，能够解决高复杂性、多变性、随机性负荷与发电变化导致的潮流不收敛问题，且不受限于模型建立的影响，具有简单实用、计算速度快，工程应用价值高等优点。

解决其技术问题采用的方案是：一种基于高维空间相似的潮流调整方法，其特征是，它包括以下内容：

1)建立中间潮流模型：即注入功率与电压的模型，考虑负荷节点的电压存在不确定性，负荷节点的功率建立为注入功率与节点电压的方程，因此对于一个n节点的系统的模型为：

式中，G_θ代表节点间的互电导；B_θ代表节点间的互电纳，两节点间的夹角为δ_ij，U_i为节点i的电压模值；

2)根据潮流方程有解和无解将收敛潮流和不收敛潮流区分为两个区域，收敛潮流的集合称为收敛域，不收敛的潮流集合称为域外潮流，收敛域内和域外潮流交集为收敛边界；

3)根据潮流的模型可知潮流的收敛域必然存在，将收敛域内的潮流与收敛域外的潮流之间通过注入功率的二范数建立相似度关系；

L₂＝||S-S′||

式中：S表示初始不收敛潮流注入功率，Sˊ表示中间潮流注入功率，

根据潮流计算输出中间潮流，寻找出中间潮流与初始潮流二范数最小的潮流：

4)找出中间最小潮流，将中间潮流为潮流调整的参考向量，结合中间潮流迭代收敛趋势，以及相似潮流的相对位置对调整变量进行降维操作并确定潮流调整变量，调整变量根据初始潮流与中间潮流在各维度的注入功率的差值确定满足给定的指标确定：