[发明专利]一种变电站无功设备对母线电压影响灵敏度的计算方法

摘要

本发明涉及一种变电站无功设备对母线电压影响灵敏度的计算方法，属于电力系统中电压自动控制技术领域。该方法为：在实时的潮流计算结果基础上，首先求出采用准稳态潮流构造注入潮流变化量与母线电压变化量的线性方程，然后计算出发在某一条母线上注入无功功率后对电网模型中母线电压的变化幅值，即该母线对电网模型中其它母线的无功电压灵敏度，由此得出变电站无功设备所连接的母线对电网模型中其它母线的电压灵敏度，即变电站无功设备对母线无功电压灵敏度。该方法给出变电站无功设备对母线电压影响的灵敏度结果，从而在变电站电压自动控制的过程中，对低压侧无功设备动作后，变电站内各母线的电压进行预估，保证变电站无功设备控制策略可靠性。

主权项

一种变电站无功设备对母线电压影响灵敏度的计算方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)构建一个如下潮流方程，该潮流方程描述当前潮流状态下，分别向电网模型中所有母线注入有功功率和无功功率后，对电网模型中所有母线的电压影响：$-\left[\begin{array}{cc}H& N\\ M& L\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}\\ \mathrm{\Δ}U\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}P\\ \mathrm{\Δ}Q\end{array}\right]$其中，为雅可比矩阵，其中H、M、N、L分别为雅可比矩阵的子阵，H表示当前潮流状态下，向电网模型中的所有母线注入有功功率后对母线电压相角影响的偏导矩阵，L表示当前潮流状态下，向电网模型中的所有母线注入无功功率后对所有母线的电压幅值影响的偏导矩阵，M表示在当前潮流状态下，在电网模型中向所有母线注入无功功率后对母线电压相角的影响的偏导矩阵，N表示当前潮流状态下，向电网模型中所有母线注入有功功率后对所有母线的电压幅值影响的偏导矩阵，Δθ表示电网模型中母线电压的相角变化量，ΔU表示电网模型中母线电压幅值变化量，ΔP表示在电网模型中注入的有功功率注入量，ΔQ表示在电网模型中注入的无功功率注入量；(2)设第a条母线和第b条母线是电网模型中同一个变电站内的两条母线，根据上述步骤(1)的潮流方程，计算在第a条母线上注入无功功率ΔQ_a后，第b条母线电压幅值的变化量ΔU_b，计算过程为：首先将步骤(1)的潮流方程的右边向量置为：初始化时设ΔQ_a＝1，第a条母线上注入的无功功率为一个单位的变化量，该变化量的无功功率增长单位为1，在电网模型中除第a条母线以外的其他母线的无功功率单位变化量为0，求解步骤(1)的潮流方程，得到在第a条母线上注入无功功率ΔQ_a后，第b条母线的电压幅值变化量ΔU_b；(3)根据上述步骤(2)得到的第b条母线的电压幅值变化量ΔU_b，计算得到第a条母线对第b条母线的无功电压灵敏度为ΔV_ab：(4)设电网模型中的变电站无功设备与第a条母线相连接，则上述步骤(2)中在第a条母线上注入无功功率ΔQ_a，等同于电网模型中变电站无功设备注入无功功率ΔQ_a，上述步骤(3)得到的第a条母线对第b条母线的无功电压灵敏度为ΔV_ab，等同于电网模型中变电站无功设备对第b条母线的无功电压影响灵敏度S_QV，即S_QV＝ΔV_b；(5)遍历电网模型中所有与变电站的无功设备相连接的母线，重复上述步骤(2)到步骤(4)，实现电网模型中所有变电站无功设备对母线无功电压灵敏度的计算。