[发明专利]一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法

说明书

本发明的提出一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，该方法包括：1)获取基本电网潮流参数；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)设定发电机和负荷的增长方式；5)增大负荷有功功率，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；6)潮流计算方式由牛顿‑拉夫逊法转变为基于AQ节点法；7)求得节点N增长后的有功功率P_N；8)由节点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，并再次进行潮流求解；9)增大节点N和平衡节点间的相角差，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)输出可用输电能力。

技术领域

本发明涉及电力系统输配电技术领域，具体涉及一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法。

背景技术

现代电力市场环境下，可用输电能力(available transfer capability,ATC)不仅是输电系统管理的影响因素，也是调度员维持系统安全稳定运行的技术指标，同时它本身还具有市场信号的作用，是市场参与者进行相关商业活动的参考量；因此，如何更准确的求解ATC已成为电力市场研究的一个重要部分。

目前，考虑电压稳定约束的ATC计算通常采用连续潮流(continuation powerflow,CPF)法，该方法可以不断地改变潮流方程中发电机群到负荷群的传输功率，通过对常规潮流方程添加连续参数，克服了常规潮流方程在参数临近极限值时雅克比矩阵的病态问题；但是CPF包括预测和校正两步，因此需要额外求解一次非线性方程组，而且在校正步中，CPF仍需解决最大负荷点附近雅克比矩阵槽糕的问题；当计及发电机约束时，常规计算方法在无功越限后将越限发电机所在节点由PV节点转化为PQ节点，发电机的无功保持限值恒定，但这种处理方法通常不符合实际，因为，当发电机由PV节点转化为PQ节点后，随着系统负荷的增大，机端电压已不在恒定，这势必会带来发电机无功的变化。

发明内容

本发明提出的是一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，其目的旨在解决现有基于CPF法计算可用输电能力时，校正步需额外求解一次非线性方程组，且需解决最大负荷点附近雅克比矩阵槽糕的问题。

本发明的技术解决方案：一种基于AQ节点的可用输电能力计算方法，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(AQ节点)和平衡节点间的相角差，求得节点N(AQ节点)增长后的有功功率P_N；

(8)由步骤7)中节点N(AQ节点)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(AQ节点)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(AQ节点)增长后的有功功率P_N越限为止；

(10)输出潮流解；