[发明专利]一种基于断线扰动的电压控制区域划分结果优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于断线扰动的电压控制区域划分结果优化方法及系统，其方法包括：S1：获取负荷节点的无功‑电压曲线，即Q‑V曲线；对比分析每个负荷节点对应Q‑V曲线的极小值点，得到分区结果；将分区结果作为各个阈值划分的分区判据；S2：基于区域间的电压弱耦合性，根据潮流雅可比子矩阵构建含有功‑电压弱耦合关系的阈值划分模型；S3：采用小元素去除的方法，对阈值划分模型进行小元素去除，得到不同阈值下的VCA划分结果，并根据分区判据进行划分，得到最佳阈值对应的VCA划分结果；S4：对最佳阈值对应的VCA划分结果进行修正，得到优化后的划分结果。本发明提供的方法，修正分区结果，并减少断线修正的计算量。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定性控制和规划计算领域，具体涉及一种基于断线扰动的电压控制区域划分结果优化方法、系统及存储介质。

背景技术

近年来，在新型电力系统的发展与背景下，电力系统的结构日趋复杂，局部电压失稳有可能会影响整个电网的稳定运行。采用合理的电压控制方案，将系统划分为若干个具有电压稳定特征的区域，可以更清晰地研究区域电压变化情况。在实现电压稳定控制作用下，对于局部电压控制、有效预防电压崩溃，维持系统稳定运行具有重大的意义。因此，电网的分层分区电压控制是解决新型电力系统下复杂电网局部电压控制的重要举措。

在电力系统中，电网的电压控制区域(Voltage Control Area，VCA)一般指的是负荷功率变化与电压响应一致的节点簇。区域内各节点联系紧密，耦合性强，而区域之间联系比较薄弱，适合于区域内的电压控制。当电力系统局部失稳时，各区域电压控制措施可以弥补区域无功短缺，因此这些节点组成的区域被称为VCA。

目前，国内外学者针对电压控制区域的划分进行了广泛研究，主要集中在分区模型、分区方法两方面。在分区模型方面，主要有改进现有的区分度(灵敏度、电气距离)，也有寻找新的区分度作为分区模型；在分区方法方面，广泛采用(改进)聚类、图论、启发式算法等，为得到准确的分区提供了诸多思路。

现有的电网分区课题研究主要是针对分区模型、分区方法进行改进，提出一种新的分区思路，但是仍存在以下两个问题：一是随着电力系统结构逐渐复杂，得到的划分结果难以精准的满足区域内强耦合、区域之间弱耦合的分区定义。二是随着大规模的风电机组接入电网，其波动性、不确定因素会影响电网的潮流，使电压控制模型频繁变化，从而使电网的分区结果频繁改变，提高了电压控制的难度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于断线扰动的电压控制区域划分结果优化方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供一种基于断线扰动的电压控制区域划分结果优化方法，包括：

步骤S1：采用连续潮流计算，求取负荷节点的无功-电压曲线，即Q-V曲线；对比分析每个所述负荷节点对应Q-V曲线的极小值点，得到分区结果；将所述分区结果作为各个阈值划分的分区判据；

步骤S2：基于区域之间电压的弱耦合性，根据潮流雅可比子矩阵构建包含有功-电压弱耦合关系的阈值划分模型；

步骤S3：采用小元素去除的方法，对所述阈值划分模型进行小元素去除，得到不同阈值下的电压控制区域VCA划分结果，并根据所述分区判据进行划分，得到最佳阈值对应的VCA划分结果；

步骤S4：对所述最佳阈值对应的VCA划分结果进行修正，得到优化后的电压控制区域划分结果。

在一个实施例中，步骤S1：采用连续潮流计算，求取负荷节点的无功-电压曲线，即Q-V曲线；对比分析每个所述负荷节点对应Q-V曲线的极小值点，得到分区结果；将所述分区结果作为各个阈值划分的分区判据，具体包括：

步骤S11：采用连续潮流计算，通过预测和常规潮流的校正，获取负荷节点的无功-电压曲线；