[发明专利]用于调度员培训的仿真系统中上下级电网潮流匹配方法

摘要

本发明涉及一种用于调度员培训的仿真系统中上下级电网潮流匹配方法，属于电力系统调度自动化与仿真技术领域。本方法首先在上、下级调度中心DTS各自建立自己的培训初始教案；上级调度中心DTS为各个下级电网调度中心DTS下发它的初始教案。下级调度中心DTS将接收到的上级调度中心DTS下发的初始教案，采用一种前推、回推的潮流修正技术建立匹配上级调度中心DTS的初始教案。本发明方法适用于下级电网是辐射状运行的情况，对实现上、下级电网的联合反事故演习提供了理论和方法，对保证电网的安全运行具有重要意义。

主权项

1.一种用于调度员培训的仿真系统中上下级电网潮流匹配方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)上级电网调度中心根据上级电网实时数据，利用状态估计方法生成上级电网初始潮流参数，包括：上级电网拓扑结构，上级电网负荷的有功功率和无功功率，上级电网发电机的有功功率、无功功率和电压，上级电网母线电压、线路的有功功率和无功功率以及上级电网变压器的有功功率、无功功率和分头档位；通过广域网将上级电网初始潮流参数发送给各下级电网调度中心；(2)下级电网调度中心根据本级电网实时数据，利用状态估计方法生成本级电网初始潮流参数，包括：本级电网拓扑结构，本级电网负荷的有功功率和无功功率，本级电网发电机有功功率、无功功率和电压，本级电网母线电压、线路的有功功率和无功功率，以及本级电网变压器的有功功率、无功功率和分头档位；(3)下级电网调度中心接收上述上级电网初始潮流参数，并利用潮流匹配方法，修正本级电网的潮流分布，使本级电网与上级电网的边界母线电压、本级电网与上级电网的联络变压器的有功功率和无功功率以及本级电网与上级电网的联络线路的有功功率和无功功率相等，具体过程如下：(3-1)将下级电网调度中心中的电网模型划分成两部分网络：下级电网的内部网络以及下级电网与上级电网的公用部分网络；(3-2)将下级电网与上级电网的联络线路或联络变压器的外侧的端点分裂成内外两个边界节点，并将下级电网与上级电网的联络线路的有功功率和无功功率作为边界节点的注入功率；(3-3)将下级电网与上级电网的公用部分网络的电网潮流参数设定为上级电网调度中心下发的上级电网初始潮流参数；(3-4)计算下级电网的内部网络的电压分布，包括如下步骤：(3-4-1)将下级电网内部网络中的边界节点设为下级电网内部网络的根节点，根节点的电压为：V_S∠θ_S，其中V_S是根节点的电压幅值，θ_S是根节点的电压相角，设初始化时下级电网内部网络的根节点的注入有功功率与上级电网调度中心下发的上级电网对应的边界节点注入有功功率的差值为零，也就是下级电网内部网络的根节点的注入无功功率与上级电网调度中心下发的上级电网对应的边界节点注入无功功率的差值为零，也就是按照下级电网内部网络的负荷节点功率占下级电网与上级电网的联络线路或联络变压器上功率的比例进行功率分配，可以得到由下级电网与上级电网的联络线路或联络变压器进行供电的第i个负荷节点的有功分配因子α_i和第i个负荷节点的无功分配因子β_i分别为：有功分配因子无功分配因子其中P_Di是下级电网内部网络中第i个负荷节点的有功功率，Q_Di是下级电网内部网络中第i个负荷节点的无功功率，C是下级电网内部网络的负荷节点数；(3-4-2)根据上述分配因子对下级电网内部网络进行修正，得到下级电网内部网络中的当前负荷的功率：有功功率无功功率k为修正迭代次数，其中，α是有功分配因子，β是无功分配因子；(3-4-3)根据上述和通过一次前推计算求得下级电网内部网络中的任意两个节点之间支路的功率分布；(3-4-4)根据上述支路的功率分布，通过一次回推计算，求得下级电网内部网络中的任意节点上的电压分布(3-4-5)根据上述电压分布计算下级电网与上级电网的联络线路或联络变压器上的初始有功功率与下级电网内部网络中所有负荷节点功率和下级电网内部网络功率损耗之和的差值：ΔPΣ(k+1)=PS-Σi∈CPDi(k+1)-Ploss(V·(k+1))]]>ΔQΣ(k+1)=QS-Σi∈CQDi(k+1)-Qloss(V·(k+1))]]>其中，是在已知电压分布条件下，计算出来的下级电网内部网络有功功率损耗，是在已知电压分布条件下，计算出来的下级电网内部网络无功功率损耗，是第k+1次迭代过程中，下级电网内部网络中第i个负荷节点的有功功率，是第k+1次迭代过程中，下级电网内部网络中第i个负荷节点的无功功率；(3-4-6)设定一个收敛指标ε，设ε的取值范围为：0.0001-0.001，遍历所有节点相邻两次电压计算值的差的模取最大值若ΔV_max小于设定的收敛指标ε，则下级电网的内部网络的电压分布为并停止计算，若大于设定的收敛指标ε，则使k＝k+l，重复步骤(3-4-2)、(3-4-3)、(3-4-4)、(3-4-5)，直到小于设定的收敛指标ε。