[发明专利]一种电力系统节点电压自动调整方法

摘要

本发明提供的电力系统节点电压自动调整方法，是一种循环过程，可以进行多次调整，通过求取PV节点对越限节点电压的灵敏度、求取无功补偿节点对越限节点电压的灵敏度，直到得到最优的PV节点电压调整量、无功补偿节点无功调整量。调整过程中，除给出各个越限节点的目标电压与电压允许偏差外，无需人工干预，解决了人工调整节点电压费时费力的问题，在进行电力系统潮流分析时，可大大节约工时，提高计算分析效率。而且，在求取上述两个灵敏度时，该自动调整方法主要采用矩阵求逆、矩阵分块、矩阵相乘等不存在收敛性问题的计算方法，整个方法的收敛性好，可以很好地保证自动调整能够完成。

主权项

1.一种电力系统节点电压自动调整方法，其特征在于，包括以下步骤：统计待调整电力系统中的所有节点总数量，且将所有节点从1开始到N连续编号；根据节点电压调整的目的，在所有N个节点中，选择需要调整电压的节点，生成以节点编号为元素的集合NR，记NR＝{r1 r2 ... rK}，m＝1,2,3…,K；根据节点电压调整的当前目地，获取集合N_R中各个节点的目标调整电压值令相量获取集合N_R中各个节点电压的调整目标值的允许调整偏差ε；进行潮流计算，并从潮流计算结果中得到编号r_m的节点电压令相量r_m∈N_R，为各节点的待调整初始电压；提取所述集合N_R中，待调整初始电压和调整目标电压之间的差值大于允许调整偏差ε的节点，标记为越限节点，即生成以越限节点编号为元素的集合N_B，记N_B＝{b₁ b₂ … b_H}，m＝1，2，3…H；计算所有越限节点电压偏差为各个越限节点的目标调整电压，为各个越限节点的待调整初始电压；逐个判断所有的越限节点中，是否存在通过变压器与PV节点相联的越限节点，若存在,则生成以所述PV节点编号为元素的集合NV，记NV＝{v1 v2 … vK}，m＝1，2，3…I；PV节点是指保持有功功率和节点电压不变的节点；逐个判断所有的越限节点中，是否存在通过变压器与无功补偿节点相联的越限节点，若存在，则生成以所述无功补偿节点编号为元素的集合NC，记NC＝{c1 c2 … cK}，m＝1，2，3…J；根据潮流数据网络拓扑，生成包括所有N个节点的节点导纳矩阵Y，矩阵Y为N×N的对称方阵；矩阵Y可写为：其中，Ym,m为第m个节点的自导纳，Ym,n(m≠n)为第m个节点与第n个节点的互导纳；取出节点导纳矩阵Y的虚部，形成矩阵B，矩阵B可写为：计算矩阵B的逆矩阵X，从矩阵B中提取出下标为(bx,vz)的各元素，并形成H×I阶的各PV节点电压对越限节点电压的灵敏度系统矩阵矩阵B1，其中bx为节点集合NB中各元素，vz为节点集合NV中各元素,B1表示为：从矩阵X中提取出下标为(bx,cy)的各元素，并形成H×J阶各无功补偿节点注入电流对越限节点电压的灵敏度系统矩阵矩阵X1，其中bx为节点集合NB中各元素，cy为节点集合Nc中各元素,X1表示为：将矩阵B1与X1合并为矩阵A，A＝[B1 X1]；求解方程ΔU＝AΔX的解ΔX：表示集合N_V中各PV节点电压调整量，m＝1，2，…I；表示集合N_C中各无功补偿节点无法电流注入调整量，n＝1,2,…J；计算各无功补偿节点的无功变化量根据集合N_V中各PV节点电压变化集合N_C中各无功补偿节点无功量变化对应调整所有PV节点和无功补偿节点电压后，得到各个越限节点的当前电压，并将所有越限节点的待调整初始电压更新为当前电压；当所述越限集合为空集时，结束调整，或者当经过一次调整后，所述越限集合中元素的个数与上次调整后相同时，结束调整。