[发明专利]多区域互联电网的分布式功率传输极限计算方法及系统

说明书

本发明提供多区域互联电网的分布式功率传输极限计算方法及系统，属于电力系统传输性能分析技术领域，以边界联络线测量点作为撕裂点将多区域互联电网分为多个子区域；计算子区域的独立潮流，得到边界节点状态变量信息；利用外部协调方程对边界节点状态变量进行修正，直至各个子区域的边界节点状态变量一致，得到收敛解，获得分布式潮流计算结果；将分布式潮流计算结果作为基准点，结合连续潮流与崩溃点法计算分布式功率传输极限。本发明考虑子区域间的功率交换，建立了多区域互联电网的分解协调潮流计算模型，提出了分布式潮流计算的参数化模型和改进的CPF模型，采用POC方法求出SNB的近似解，采用非线性拟合方法预测区域联络线潮流，提高了校正速度。

技术领域

本发明涉及电力系统传输性能分析技术领域，具体涉及一种多区域互联电网的分布式功率传输极限计算方法及系统。

背景技术

多区域互联是促进全网电力资源优化配置，提高电力系统经济性和可靠性的有效途径。多区域互联电网在解决清洁能源的消纳与冲击方面起着重要作用。在多区域互联的电力网络中，由于信息的保密性，上层系统运营商可能不适合访问子区域的拓扑结构和参数等分区数据。

对于一个多区域交流互联的电力系统，在不完全信息流的下，潮流计算显得尤为重要。虽然每个分区都为自己建立了详细的模型，但不能完全获得其他分区的运行参数和状态。

传统的静态等值法，如Ward等值法，可以实现子区域的独立计算。但是，当外部网络的结构和参数发生变化时，需要不断更新。这种静态等值模型很难在发电量和负荷水平不断变化时计算功率传输极限(PTL)，同时，计算精度也受等值模型精度的影响。为了获得与统一的多区域潮流方法一致的潮流结果，在边界信息交换有限的情况下，子区域间的分解协调是一种可能的解决方案。基于异步迭代法的分布式潮流算法，用合并参数来修正同一边界母线在不同分区间的不匹配状态变量，可以获得精确的潮流结果，将其应用于分区间联络线的两端，从而可以得到修正后的联络线潮流。但是，合并参数的选择会影响潮流计算的收敛速度。

PTL计算对于将最大功率从发电厂安全转移到负荷中心具有重要意义。连续潮流计算(CPF)是一种非常成熟和有效的计算传统单区域PTL的方法。CPF可以使得潮流计算在电压失稳的鞍节点分叉(SNB)附近计算。与单区域系统不同，在多区域互联电力系统中，子区域协同维持功率平衡和控制区域间功率交换是非常重要的。

在上述背景之下，对于直流(DC)互联系统，所需的功率可以直接精确地调整。而对于交流互联系统，在目前的分布式多区域PTL计算中，没有考虑SNB相关的计算，如何在保证信息安全和分区独立系统运营商(ISO)的前提下，实现交流互联系统传输功率的精确计算和规划调整，对多区域互联电网的运行规划，安全控制有着重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑信息安全与区域间功率交换的多区域互联电网的分布式功率传输极限计算方法及系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种多区域互联电网的分布式功率传输极限计算方法，该方法包括：

以边界联络线测量点作为撕裂点将多区域互联电网分为多个子区域；

计算子区域的独立潮流，得到边界节点状态变量信息包括：边界节点的电压幅值和电压相位角；

利用外部协调方程对边界节点状态变量进行修正，直至各个子区域的边界节点状态变量一致，得到收敛解，获得分布式潮流计算结果；

将分布式潮流计算结果作为连续潮流计算的基准点，结合连续潮流与崩溃点法计算分布式功率传输极限。

优选的，计算子区域的独立潮流包括：

根据功率注入灵敏度初始化边界节点的注入功率；