[发明专利]一种求解非线性电力系统联络线可行域的方法

说明书

本发明公开一种求解非线性电力系统联络线可行域的方法，步骤为：1)建立用于联络线可行域计算的约束条件；2)建立边界集V；3)基于边界集建立多面体R；4)平移多面体R的至少一个面，得到满足约束条件的若干新边界点，并将新边界写入边界集V中，得到新边界集V_new；5)基于新边界集V_new建立新多面体R_new；6)判断多面体R和新多面体R_new之间的差异是否小于预设条件，若是，则得到电力系统联络线可行域R_new，否则，更新边界集V＝V_new，更新多面体R＝R_new，并返回步骤4)。本发明能够有效地逼近原联络线可行域，将原非线性可行域近似为线性可行域，计算量小，且精度较高。

技术领域

本发明涉及非线性电力系统计算领域，具体是一种求解非线性电力系统联络线可行域的方法。

背景技术

随着电力需求和可再生能源的不断增加，各区域电网中电力资源的有效利用愈来依赖于互联电网中联络线的电力交换。可行域是一个系统能够在运行约束和安全约束下稳定运行的空间，对联络线可行域的准确描述保证了电力调度的最优性和安全性。然而，由于非线性约束的存在，联络线可行域通常是复杂的。联络线功率确定不当将违反电网运行约束，其包括机组出力约束和电压幅值约束。因此为了联络线能够在约束下正常进行功率交换，确定联络线可行域显得十分有必要。尽管现有很多方法可以建立可行域求解模型，但或多或少存在局限性。如网络流法，忽略了区域电网的潮流平衡约束；宽度优先的渐进顶点算法虽然描绘出了可行域的边界，但因忽略了无功和电压而受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种求解非线性电力系统联络线可行域的方法，包括以下步骤：

1)建立用于联络线可行域计算的约束条件。

所述约束条件包括功率平衡约束、传输约束、发电机功率约束、联络线功率热限制条件。

所述功率平衡约束包括有功平衡、无功平衡的区域电力系统潮流约束，即：

式中，是电网中的总线集合。P_L，i、P_B，i和P_G，i分别为母线i处的有功负荷功率、有功联络线功率和有功发电水平。Q_L，i、Q_B，i和Q_G，i分别为母线i处的无功负荷功率、无功联络线功率和无功发电水平。V_i和V_j分别为母线i、母线j处的电压值。G_ij和B_ij分别为母线i-j支路的电导、导纳。θ_ij为母线i与j处的电压相位角的差值。

传输约束如下所示：

式中，P_ij和Q_ij分别为连接i、j母线的支路有功功率和无功功率。S_ij是相应支路的视在功率。

发电机功率约束如下所示：

式中，和分别为有功发电水平P_G的上界和下界。和分别为无功发电水平Q_G的上下限。

联络线功率热限制条件如下所示：

式中，和分别为联络线功率P_B的上界和下界。