[发明专利]基于特征值分析的电力系统无功备用综合评估方法

摘要

本发明公开了一种从静态电压稳定的角度评估电力系统无功备用的方法，属于电力系统调度运行技术领域。本发明针对用于静态电压稳定分析的潮流雅可比矩阵进行特征值分析，将与最小特征值的比值较小的特征值作为关键特征值，以节点无功注入对所有关键特征值的综合灵敏度，来反映节点无功备用对静态电压稳定的综合影响程度，区分低电压安全稳定无功备用和高电压安全稳定无功备用，将以综合灵敏度为权值的各节点静态无功备用之和和动态无功备用之和，再加权累加，作为低电压安全稳定无功备用综合指标和高电压安全稳定无功备用综合指标。本发明为调度运行人员监视电力系统无功备用变化、比较不同运行方式下无功备用的有效程度提供技术手段。

主权项

1.基于特征值分析的电力系统无功备用综合评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)首先，通过对电力系统运行方式的潮流方程进行线性化处理，得到以公式(1)表示的电力系统稳态节点有功/无功注入微增量与节点电压幅值/相角微增量的关联方程组，再通过公式(2)的假设，得到以公式(3)表示的电力系统稳态节点无功注入微增量与电压幅值微增量的关联方程组，进入步骤2)；ΔP＝0                             (2)式中，ΔP为节点有功注入微增量，ΔQ为节点无功注入微增量，Δθ为节点电压相角微增量，ΔV为节点电压幅值微增量；JPθ、JPV、JQθ和JQV为潮流方程偏微分形成的雅可比矩阵J的子阵，JPQV为用于静态电压稳定分析的雅可比矩阵；2)采用特征值分析方法计算JPQV的特征值，进入步骤3)；3)若JPQV的最小特征值λmin大于0，则将JPQV的特征值中与λmin的比值小于设定值c的特征值归入关键特征值集合，进入步骤4)；若λmin等于0，则认为运行方式是临界安全的，将4类无功备用指标都置为0，进入步骤6)；若λmin小于0，则认为运行方式是不安全的，将4类无功备用指标都置为小于0的设定值，进入步骤6)；所述4类无功备用指标是指低电压安全稳定静态无功备用指标SQL、高电压安全稳定静态无功备用指标SQU、低电压安全稳定动态无功备用指标DQL和高电压安全稳定动态无功备用指标DQU；其中，c为大于1的参数；4)通过公式(4)计算运行方式下可提供静态无功或动态无功的设备所连接的节点的无功注入对关键特征值集中特征值的综合灵敏度，进入步骤5)；式中，n为运行方式下可提供静态无功或动态无功的设备所连接的节点总数，m为关键特征值集中特征值的数目，λj为关键特征值集中第j个特征值，aij为可提供静态无功或动态无功的设备所连接的第i个节点的无功注入对关键特征值集中第j个特征值的灵敏度，α为设定的大于1的参数；5)分别通过公式(5)‑公式(8)计算运行方式下SQL、SQU、DQL和DQU，进入步骤6)；式中，n为运行方式下可提供静态无功或动态无功的设备所连接的节点总数，Si为其中第i个节点无功注入对关键特征值集中特征值的综合灵敏度，QS.i.0为其中第i个节点在运行方式下静态无功设备的无功注入总量，QS.i.max和QS.i.min分别为其中第i个节点上静态无功设备按该节点电压当前值不变条件下计算出的无功注入总量的最大值和最小值，QD.i.0为其中第i个节点在运行方式下动态无功设备的无功注入总量，QD.i.max为其中第i个节点上只提供无功、不提供有功的动态无功设备按该节点电压当前值不变条件下计算出的无功注入总量的最大值与除可提供无功之外还可提供有功注入的动态无功设备按该节点电压当前值和有功注入当前值都不变的条件下计算出的无功注入总量的最大值二者之和，QD.i.min为其中第i个节点上只提供无功、不提供有功的动态无功设备按该节点电压当前值不变条件下计算出的无功注入总量的最小值与除可提供无功之外还可提供有功注入的动态无功设备按该节点电压当前值和有功注入当前值都不变的条件下计算出的无功注入总量的最小值二者之和；6)分别通过公式(9)和公式(10)计算运行方式下低电压安全稳定无功备用综合指标SDQL和高电压安全稳定无功备用综合指标SDQU，结束本方法；SDQL＝kSQL+DQL        (9)SDQU＝kSQU+DQU        (10)式中，k为设定的大于0、小于1的参数。