[发明专利]一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法

权利要求书

1.一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，其特征是该方法包括如下步骤：

(1)获取电力系统基本电网潮流参数；

(2)电网潮流参数初始化；

(3)设定负荷类型为恒功率因数负荷，设定系统节点N为AQ节点；

(4)从电力系统的初始运行点开始，设定发电机和负荷的增长方式；

(5)增大负荷有功功率，计及励磁电流和电枢电流约束后，跳入节点切换判定子程序，通过牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，并判断潮流计算迭代是否收敛；如果潮流计算迭代收敛则继续运行步骤(5)，如果潮流计算迭代不收敛则运行步骤(6)；

(6)潮流计算方式由牛顿-拉夫逊法转变为基于AQ节点法；

(7)增大节点N和平衡节点间的相角差，求得节点N增长后的有功功率P_N；

(8)由步骤7)中节点N增长后的有功功率P_N更新其它负荷节点和发电机节点的有功功率，计及励磁电流和电枢电流约束后，跳入节点切换判定子程序，并用更新后的节点数据再次进行潮流求解；

(9)判定节点N增长后的有功功率P_N是否越限；如越限，则跳入步骤(10)；否则，重复步骤(6)、(7)、(8)，直到节点N增长后的有功功率P_N越限为止；

(10)输出潮流解；

(11)输出电压稳定条件下的可用输电能力。

2.根据权利要求1所述的一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，其特征是所述步骤(1)中基本电网潮流参数包括各节点的电压幅值、各节点的电压相角、各节点发电机有功功率、各节点发电机无功功率、各节点负荷有功功率、各节点负荷无功功率、节点的导纳矩阵、传输线路的有功功率、传输线路的无功功率。

3.根据权利要求1所述的一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，其特征是所述步骤(2)中电网潮流参数初始化具体包括：定义控制变量，定义状态变量，设定发电机有功功率、发电机无功功率、负荷节点有功功率、负荷节点无功功率、各节点电压幅值各自的上下限，设定线路的最大输电容量；所述定义控制变量包括将各节点的电压幅值、各节点的电压相角定义为控制变量；所述定义状态变量包括将发电机有功功率、发电机无功功率、负荷有功功率、负荷无功功率定义为状态变量。

4.根据权利要求1所述的一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，其特征是所述步骤(3)中设定负荷类型为恒功率因数负荷，具体如式(1)：

式中，Q_l为节点l的无功功率，为功率因数角，l为恒功率负荷节点编号，N_p为恒功率负荷节点初始编号，N为电网节点总个数，P_l为受电区域负荷有功功率。

5.根据权利要求1所述的一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，其特征是所述步骤(4)中从电力系统的初始运行点开始，设定发电机和负荷的增长方式，其中受电区域负荷有功功率P_l通过节点N的有功功率P_N进行增长，受电区域负荷不包括节点N，具体如式(2)：

式中，α_l为负荷增长的比例系数，P_l⁰和分别为负荷l和节点N的初始有功功率，其中节点N的有功功率P_N的增长，通过持续增大节点N和平衡节点间的相角差值来实现，直到达到电压稳定临界点，l为恒功率负荷节点编号，N_p为恒功率负荷节点初始编号，N为电网节点总个数；

增长的负荷通过增大送电区域发电机节点1到节点N_G的有功出力来平衡，则送电区域发电机有功出力的增长方式如式(3)所示：

式中，P₁为平衡节点的有功功率，β_k为发电机增长的比例系数，和P₁⁰分别为发电机k和平衡节点的初始有功出力，P_k为发电机k的有功出力，k为送电区域发电机编号，N_G为送电区域发电机总个数。