[发明专利]通过交换边界节点状态和网损信息完成分布式潮流分析的方法

摘要

本发明公开了一种通过交换边界节点状态和网损信息完成分布式潮流分析的方法，包括：根据电力系统实际调度管理方式构建分布式潮流分析系统；从电力系统拓扑连接关系出发，根据实际系统的运行状况，采用带有边界区域的切分方法对互联电网进行划分，明确潮流计算服务器和协调计算服务器的计算对象和数据来源；区域潮流计算服务器和上级协调计算服务器计算用数据和参数初始化，协调计算服务器调用区域潮流计算服务器共同完成全网一体化潮流分解协调求解过程；服务器间调用流程，区域电网潮流计算服务器将计算结果反馈给协调计算服务器，以使协调计算服务器获得收敛的全网一体化潮流计算结果。

主权项

1.一种通过交换边界节点状态和网损信息完成分布式潮流分析的方法，其特征在于包括：步骤1；根据电力系统实际调度管理方式构建分布式潮流分析系统；所述的电力系统由区域调度中心和上级调度中心协调一致、信息互联；所述的分布式潮流计算系统由区域调度中心内的潮流计算服务器和上级调度中心内的协调计算服务器通过网络连接构成；其中：潮流计算服务器，负责其所辖电网的潮流计算；而上级调度中心内的协调计算服务器，负责协调各区域电网潮流计算过程；步骤2；从电力系统拓扑连接关系出发，根据实际系统的运行状况，采用带有边界区域的切分方法对系统进行切分，按照实际网络连接情况，对互联电网进行划分，明确潮流计算服务器和协调计算服务器的计算对象和数据来源；所述的系统定义为(S0)；包括两个区域系统(S1)和(S2)，通过联络线l相互连接；其中(B1)(B2)分别代表(S1)(S2)区域的边界节点，(Sln 1)(Sln 2)分别为(S1)(S2)中除了边界节点外其他节点组成的网络；将边界节点B1和B2分别分裂，虚拟出边界节点和并将联络线l与其两端的虚拟边界节点和单独看作一个SB，则区域起到连接其他所有区域作用，定义为边界区域；所述区域S1和S2属于区域电网调度中心管辖范围，区域SB属于上级调度中心管辖范围；在这种切分方式下，全网潮流的收敛条件为：区域S1和S2中潮流计算达到收敛，它们内部节点功率均达到平衡，且边界节点状态满足uB=uB~,θB=θB~i→B+i→B~=0---(1) 其中uB和θB是区域电网内潮流计算收敛结果中边界节点B1和B2的电压幅值和相角向量；和是边界区域SB内潮流计算收敛时边界节点B1和B2的电压幅值和相角向量；是区域电网潮流计算收敛结果中边界节点B1和B2上来自联络线的注入电流相量组成的向量，以流入为正方向；是边界区域SB中潮流计算收敛时从边界节点B1和B2向联络线上注入的电流相量组成的向量，以流出为正方向。步骤3；区域潮流计算服务器和上级协调计算服务器计算用数据和参数初始化，包括以下步骤：步骤3.1：区域电网调度中心内的潮流计算服务器初始化所辖电网的网络参数，包括所有参与潮流计算的网络节点的类型、负荷和发电机出力设定值、发电机机端节点电压幅值以及松弛节点相角等；步骤3.2：区域电网调度中心内的潮流计算服务器初始化边界条件信息，包括边界节点的编号、名称等、边界条件的组成，即边界节点的注入电流相量组成的向量和区域电网松弛节点相角；步骤3.3：区域电网调度中心内的潮流计算服务器初始化潮流计算的参数，包括所使用的迭代求解方法、最大迭代次数、节点电压上下限、用以判断潮流收敛的最小功率偏差；步骤3.4：上级调度中心内的协调计算服务器初始化边界区域网络参数，包括边界节点的名称、联络线阻抗；步骤3.5：上级调度中心内的协调计算服务器设定全网一体化潮流协调求解控制参数；最大迭代次数、各区域负担全网有功网损的比例系数，以及边界节点功率平衡精度要求，即判定边界节点功率平衡所需的边界节点上不平衡的电流向量最大幅值。步骤4：协调计算服务器调用区域潮流计算服务器共同完成全网一体化潮流分解协调求解过程；服务器间调用流程，包括以下基本步骤：步骤4.1：上级调度中心内的协调计算服务器按照步骤3.4、3.5初始化本地基础网络数据和计算参数，区域调度中心内区域潮流计算服务器按照步骤3.1～3.3初始化本地基础网络数据和计算参数；步骤4.2：协调计算服务器设定初始边界条件，即区域电网边界节点上来自联络线的注入电流相量组成的向量IB及各区域电网松弛节点相角设定值组成的向量Θ，并按照步骤2中网络化分关系，将相应的注入电流和相角设定值发送给区域电网潮流计算服务器；步骤4.3：区域电网潮流计算服务器启动本区域潮流计算过程，根据所得到的边界条件和内部节点参数求解区域潮流方程，从收敛的潮流结果中得到偏差边界节点的电压VB i和区域网损信息Ploss i，i＝1，2，并将信息发送给协调计算服务器；步骤4.4：协调计算服务器根据得到的区域潮流计算结果信息以及初始化过程中设定的参数，计算边界节点的电流不平衡量ΔI，和区域电网负担全网有功网损的不平衡量ΔP：步骤4.5：若‖[ΔI，ΔP]T‖2≤ξ则判断全网潮流收敛，计算过程结束，其中‖.‖2表示向量的二范数，ξ为小的正常数；否则根据[ΔI，ΔP]T计算边界条件修正量[ΔIB，ΔΘ]T后更新边界条件设定值，返回步骤4.2；步骤5：区域电网潮流计算服务器将计算结果反馈给协调计算服务器，以使协调计算服务器获得收敛的全网一体化潮流计算结果。