專(zhuān)利名稱：一種求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種求解電力系統(tǒng)故障情況下近似潮流的方法，尤其 涉及一種在電力系統(tǒng)仿真計(jì)算中，針對(duì)發(fā)生嚴(yán)重故障后潮流計(jì)算不收斂 的情況，快速獲得合理的臨界近似潮流解的方法(簡(jiǎn)稱故障后臨界近似 潮流求解方法)，屬于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和仿真計(jì)算的基礎(chǔ)。由于潮流計(jì) 算本質(zhì)上是一組非線性方程組的求解，因此存在著因?yàn)檠趴吮染仃嚨牟?態(tài)奇異或迭代初值不合理而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不收斂的可能性。
有關(guān)研究表明，通過(guò)一些特殊的數(shù)學(xué)處理方法求得病態(tài)矩陣的數(shù)學(xué) 解，通常并不符合電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性。因此相關(guān)技術(shù)人員轉(zhuǎn)而努 力尋找一個(gè)故障后接近數(shù)學(xué)正解的合理解。該合理解稱為"臨界近似潮 流解"，相應(yīng)的潮流則稱為"臨界近似潮流"。"臨界"表明該解為潮流收 斂和不收斂的臨界點(diǎn)，"近似"表明該解是近似滿足潮流模型和給定條件 的數(shù)學(xué)解。
"臨界近似潮流解"對(duì)于科學(xué)研究和工程應(yīng)用都具有重要的實(shí)用意 義。在獲得該解后，電力系統(tǒng)分析人員可以把握故障后電力系統(tǒng)的薄弱 環(huán)節(jié)，分析造成系統(tǒng)不穩(wěn)定或崩潰的主要因素，并且可以針對(duì)性設(shè)計(jì)相 應(yīng)的預(yù)防性控制。在仿真計(jì)算中，通過(guò)臨界近似潮流的求解可以實(shí)現(xiàn)更 為全面、細(xì)致的場(chǎng)景和過(guò)程的仿真。
當(dāng)發(fā)生因雅克比矩陣奇異導(dǎo)致的潮流不收斂時(shí)，通常表明電力系統(tǒng) 此時(shí)運(yùn)行在故障下緊急狀態(tài)，此時(shí)電力系統(tǒng)的主要電氣狀態(tài)(電壓、頻 率、潮流)都會(huì)異常，相應(yīng)的保護(hù)裝置將會(huì)動(dòng)作，或者負(fù)荷會(huì)因電壓特 性或頻率特性而發(fā)生變化，這種動(dòng)作或變化通常都能幫助系統(tǒng)恢復(fù)到一 個(gè)較穩(wěn)定的、可收斂的運(yùn)行狀態(tài)。因此采用臨界近似潮流的概念也有利 于仿真系統(tǒng)將不收斂的潮流恢復(fù)至收斂潮流。
目前，在求解"臨界近似潮流解"的技術(shù)方向上主要有兩大類(lèi)方法 非線性規(guī)劃法和連續(xù)潮流法。非線性規(guī)劃法是把潮流問(wèn)題作為非線性規(guī)劃問(wèn)題來(lái)求解，即設(shè)計(jì)某 一目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)該目標(biāo)函數(shù)的極小值優(yōu)化來(lái)決定解的方向和大小。當(dāng) 給定的潮流有解時(shí)，該目標(biāo)函數(shù)為零；而給定的目標(biāo)函數(shù)沒(méi)有解時(shí)，目 標(biāo)函數(shù)會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)非零值。例如巖本伸一等提出了一種絕不發(fā)散的最 優(yōu)乘子法。該最優(yōu)乘子法一方面可以判斷潮流是否有解，另一方面可以 在潮流無(wú)解的情況下給出一個(gè)"臨界近似潮流解"。由于不需要應(yīng)用潮流 的初始解信息，因此特別適合求解初始潮流結(jié)果。但不足之處在于其目 標(biāo)函數(shù)是一種全局性偏差目標(biāo)函數(shù)，其"臨界近似潮流解"會(huì)改變網(wǎng)絡(luò) 的潮流約束條件，在一些場(chǎng)合下會(huì)影響應(yīng)用效果。
連續(xù)潮流法是在已知初態(tài)潮流的基礎(chǔ)上，將電力系統(tǒng)的各種擾動(dòng)和 故障參數(shù)化，通過(guò)對(duì)該參數(shù)的控制從而得到"臨界近似潮流解"。該方法 的特點(diǎn)是基本不改變潮流邊界條件，通過(guò)參數(shù)控制逐漸逼近"臨界近似 潮流解"。因此在進(jìn)行電力系統(tǒng)故障后的靜態(tài)安全分析和仿真計(jì)算時(shí)，使 用連續(xù)潮流法顯得更為合理。在Flueck, A. J.和Dondeti， J. R發(fā)表的論 文《A New Continuation Power Flow Tool for Investigating the Nonlinear Effects of Transmission Branch Parameter Variations》 (載于《IEEE Trans on Power Systems》，2000， 15 (1): 223-227)中， 提出了模擬單條支路參數(shù)變化的連續(xù)潮流模型，該方法可以得到單個(gè)支
路故障下的虛擬靜態(tài)臨界潮流解。在趙晉泉等發(fā)表的論文《一種用于靜 態(tài)穩(wěn)定分析的故障參數(shù)化連續(xù)潮流模型》(載于《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》， 2004.28 ( 14): 45-49)中，進(jìn)一步提出了 一種模擬多重復(fù)雜開(kāi)斷故障的 連續(xù)潮流模型。該模型利用在靜態(tài)分析意義上多重故障可以看成單一故 障的線性疊加的性質(zhì)，將參數(shù)從負(fù)荷類(lèi)型、支路參數(shù)類(lèi)型擴(kuò)展到了故障 類(lèi)型。
然而，現(xiàn)有的連續(xù)潮流方法還存在一些不足，主要表現(xiàn)在
1. 不適用于造成系統(tǒng)解列的支路故障。由于連續(xù)潮流在支路故障后 仍然使用故障前的拓?fù)浼皩?dǎo)納陣，因此當(dāng)作為兩個(gè)電氣島的聯(lián)絡(luò)割集的 聯(lián)絡(luò)線發(fā)生故障時(shí)，電氣島的加速功率和頻率均不能得到正確的仿真計(jì) 算。
2. 不適用于造成節(jié)點(diǎn)注入型設(shè)備退出的支路故障，如甩負(fù)荷或者發(fā) 電機(jī)退出運(yùn)行等。由于連續(xù)潮流在支路故障時(shí)通過(guò)參數(shù)控制逐步擴(kuò)到支路阻抗，而相應(yīng)的功率沒(méi)有其它的電氣通道可以轉(zhuǎn)移，這樣電氣阻抗的
參數(shù)控制反而變成了潮流不收斂的人為因素。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種求解電力系統(tǒng)故障后臨 界近似潮流的方法。該方法利用故障前潮流收斂斷面的信息，通過(guò)將故 障影響節(jié)點(diǎn)注入和開(kāi)斷支路潮流逐漸復(fù)原為原潮流斷面的過(guò)程尋找臨界 近似潮流。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案-一種求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于包括如 下的步驟
(1) 保存故障前的潮流計(jì)算模型和潮流計(jì)算結(jié)果；
(2) 形成故障后的潮流計(jì)算模型，將模擬的故障設(shè)備在故障后的潮流 計(jì)算模型中退出運(yùn)行，同時(shí)在故障設(shè)備的所有端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)上添加 一個(gè)等值負(fù)荷模型，將該等值負(fù)荷模型的初始故障等值負(fù)荷功率設(shè)為零；
(3) 利用步驟(2)獲得的故障后的潮流計(jì)算模型進(jìn)行一次潮流計(jì)算，如
果潮流收斂，則退出整個(gè)潮流求解過(guò)程；如果潮流不收斂，則轉(zhuǎn)入步驟 (4)。
(4) 按照公式(l)計(jì)算第n次潮流尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率控制 參數(shù)義"
義"=義"""*— ) (1) 在公式(l)中f為迭代逼近比例系數(shù)，其為一個(gè)0至l.O的常數(shù)；A為
第n次潮流尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)，^"P為第n次潮流
尋解計(jì)算中的參數(shù)選擇上邊界，2"*為步驟n中的參數(shù)選擇下邊界，n為 正整數(shù)；
在第一次尋解時(shí)，々M設(shè)為i.o，々^設(shè)為0。
(5) 根據(jù)步驟(l)中保存的故障前的潮流計(jì)算模型和潮流計(jì)算結(jié)果，對(duì) 所有故障設(shè)備按照公式(2)計(jì)算本次尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率<formula>formula see original document page 8</formula> (2)
其中&，。是故障設(shè)備的一個(gè)端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)在故障前向電力系統(tǒng)
注入的功率，^，n是本步驟中的故障等值負(fù)荷功率；
(6) 在步驟(2)所提供的故障后的潮流計(jì)算模型中，將步驟(5)中計(jì)算出 的故障等值負(fù)荷功率按照公式(3)修正相關(guān)故障節(jié)點(diǎn)注入功率
<formula>formula see original document page 8</formula> (3)
其中，》。為故障后的潮流計(jì)算模型中故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn) 的注入功率，^為本次潮流尋解計(jì)算中的故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)
的注入功率，^一為本次潮流尋解計(jì)算中的相關(guān)故障節(jié)點(diǎn)的故障等值負(fù)荷 功率；
(7) 采用修正后的節(jié)點(diǎn)注入功率，利用步驟(2)獲得的故障后的潮流計(jì) 算模型進(jìn)行一次潮流計(jì)算，如果潮流不收斂，則將公式(l)中的^一設(shè)定
為當(dāng)前的A，轉(zhuǎn)入步驟(4)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算；如果潮流收斂且逼近精度l^-人」
小于門(mén)檻值，則表示已經(jīng)得到滿足要求的"臨界近似潮流解"，則退出整 個(gè)計(jì)算；如果潮流收斂且逼近精度l人-人」不小于門(mén)檻值，則表示還可以
進(jìn)一步進(jìn)行逼近搜索，此時(shí)將義"+^設(shè)定為當(dāng)前的人，并轉(zhuǎn)入步驟(4)繼續(xù)
進(jìn)行第n+l次潮流尋解計(jì)算。
其中，上述方法使用的前提是電力系統(tǒng)發(fā)生故障前的初態(tài)潮流斷面 存在收斂的潮流解。
本發(fā)明所提供的故障后臨界近似潮流求解方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)
1. 計(jì)算結(jié)果的確定性只要原潮流收斂， 一定能夠找到合理的"臨 界近似潮流"；
2. 故障場(chǎng)景的普適性能夠很容易地處理電力系統(tǒng)解列和節(jié)點(diǎn)注入 型設(shè)備的退出等故障；
3. 計(jì)算快速在處理支路型故障的潮流尋解過(guò)程中不需要在每次迭代求解時(shí)都進(jìn)行因子表分解，而只需要對(duì)故障后潮流計(jì)算模型進(jìn)行一次 因子分解；
4. 通用性強(qiáng)各種經(jīng)典的潮流計(jì)算方法均可采用本方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如 牛頓一拉夫遜方法，PQ解耦方法以及定雅克比矩陣方法等；
5. 適用范圍廣可以同時(shí)解決雅克比矩陣奇異和計(jì)算初值不合理兩 種原因造成的潮流不收斂。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明所提供的故障后臨界近似潮流求解方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
在電力系統(tǒng)仿真計(jì)算過(guò)程中，發(fā)生嚴(yán)重故障的情況下經(jīng)常出現(xiàn)潮流 計(jì)算不收斂的問(wèn)題。而在仿真計(jì)算前，工作人員必定首先具有一個(gè)初始 潮流收斂解。因此，本故障后臨界近似潮流求解方法利用具有初始潮流 收斂解這一技術(shù)條件，充分利用故障前潮流收斂斷面的信息，在將故障 影響節(jié)點(diǎn)注入和開(kāi)斷支路潮流逐漸復(fù)原為原潮流斷面的過(guò)程中尋找"臨 界近似潮流"。由于原潮流收斂，因此一定能夠找到合理的"臨界近似潮 流"。
區(qū)別于連續(xù)潮流法的尋解過(guò)程中將故障處理成雅克比迭代矩陣的連 續(xù)修正，本發(fā)明通過(guò)對(duì)潮流給定邊界條件的連續(xù)修正控制來(lái)求得目標(biāo)結(jié) 果。為此，本發(fā)明將所有的故障類(lèi)型統(tǒng)一處理成傳統(tǒng)潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)注 入量的修正控制，在故障后的潮流計(jì)算模型的基礎(chǔ)上對(duì)故障關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)進(jìn) 行節(jié)點(diǎn)注入修正，通過(guò)逐次的迭代逼近求得"臨界近似潮流解"。
下面，結(jié)合圖1所示的具體實(shí)施步驟對(duì)上述故障后臨界近似潮流求 解方法展開(kāi)詳細(xì)的說(shuō)明。
(1) 保存初態(tài)潮流(即故障前)的潮流計(jì)算模型和潮流計(jì)算結(jié)果 這里的潮流計(jì)算模型包括初態(tài)潮流的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰ⒃O(shè)備模型
參數(shù)信息、潮流邊界條件(包括節(jié)點(diǎn)注入功率、節(jié)點(diǎn)電壓幅值以及節(jié)點(diǎn) 類(lèi)型)等。作為實(shí)施本發(fā)明的條件，該初態(tài)潮流應(yīng)該具有一個(gè)初始潮流 收斂解。
(2) 形成故障后的潮流計(jì)算模型
9將模擬的故障設(shè)備在故障后的潮流計(jì)算模型中退出運(yùn)行，同時(shí)在故 障設(shè)備的所有端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)上添加一個(gè)等值負(fù)荷。這里稱之為"故 障等值負(fù)荷"，并將其功率(后簡(jiǎn)稱"故障等值負(fù)荷功率")設(shè)為零。
故障前的潮流計(jì)算模型和故障后的潮流計(jì)算模型的差別有兩點(diǎn)第 一.故障后的潮流計(jì)算模型中，故障設(shè)備為退出運(yùn)行狀態(tài)；第二.在故 障后的潮流計(jì)算模型中，故障設(shè)備各端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)上增添一個(gè)等值 負(fù)荷，且故障等值負(fù)荷功率初始值為零。
(3) 利用步驟(2)獲得的故障后的潮流計(jì)算模型進(jìn)行一次潮流計(jì)算 如果潮流收斂，表示可以得到該故障場(chǎng)景下收斂的潮流解，則退出
整個(gè)潮流求解過(guò)程。如果潮流不收斂，則轉(zhuǎn)入下一步驟。
(4) 按照公式(1)計(jì)算第n次潮流尋解計(jì)算中的"故障等值負(fù)荷功
率控制參數(shù)"2"
在公式(l)中，f為迭代逼近比例系數(shù)。該迭代逼近比例系數(shù)為一個(gè)0 至1.0之間的定常數(shù)，在整個(gè)求解過(guò)程中保持不變。典型取值可以采用
非線性方程中最常用的二分法，設(shè)定^為0.5;或按黃金分割法，設(shè)纟為
0.618。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中并不特別限定該迭代逼近比例系數(shù)的取 值，取其它大于0且小于l.O的定常數(shù)均可實(shí)現(xiàn)本方法。
A為第n次潮流尋解計(jì)算中的"故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)"，A"p為
第n次潮流尋解計(jì)算中的中的參數(shù)選擇上邊界，々^為步驟n中的參數(shù)選 擇下邊界，這里的n為正整數(shù)。
在第一次尋解時(shí)，；i^設(shè)為i.o， ；i^設(shè)為o。
(5) 根據(jù)步驟(l)中保存的初態(tài)潮流的潮流計(jì)算模型和潮流計(jì)算結(jié)果， 對(duì)所有故障設(shè)備按照公式(2)計(jì)算本次尋解計(jì)算中的"故障等值負(fù)荷功 率"。
。inj，n — Oinj，0 ( 2)
其中&，。是故障設(shè)備的一個(gè)端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)在初態(tài)潮流中向電力
10系統(tǒng)注入的功率，^"是本步驟中相關(guān)故障節(jié)點(diǎn)的"故障等值負(fù)荷功率"。
前面已經(jīng)提到，初始的"故障等值負(fù)荷功率"設(shè)為零。
(6)在步驟(2)所提供的故障后的潮流計(jì)算模型中，將故障設(shè)備的端子 關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)疊加步驟(5)中計(jì)算得到的"故障等值負(fù)荷功率"。即對(duì)于每 一個(gè)故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)，按照公式(3)修正節(jié)點(diǎn)注入功率。
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中，^為故障后的潮流計(jì)算模型中故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn) 的注入功率，S"為本次潮流尋解計(jì)算中的故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)
的注入功率，^J，n為本次潮流尋解計(jì)算中的相關(guān)故障節(jié)點(diǎn)的故障等值負(fù)荷功率。
(7)采用修正后的節(jié)點(diǎn)注入功率，
算模型進(jìn)行一次潮流計(jì)算
如果潮流不收斂，則將公式(1)
前的A，轉(zhuǎn)入步驟(4)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。
利用步驟(2)獲得的故障后的潮流計(jì) 中再次尋解計(jì)算中的^一設(shè)定為當(dāng)
如果潮流收斂，且逼近精度^—^一l小于"逼近精度門(mén)檻值"(如0.01)， 則表示已經(jīng)得到滿足要求的"臨界近似潮流解"，可以退出整個(gè)計(jì)算。這
里的4為步驟n中的"故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)"，其中i為上一步驟 中的"故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)"。
如果潮流收斂，但逼近精度^—2"」不小于"逼近精度門(mén)檻值"時(shí)，
則將公式(1)中再次尋解計(jì)算中的l^設(shè)定為當(dāng)前的A，并轉(zhuǎn)入步驟(4)
繼續(xù)進(jìn)行第n+l次潮流尋解計(jì)算。
在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中，并不限定潮流計(jì)算采用何種潮流計(jì)算方法，常 用的典型潮流計(jì)算方法如牛頓一拉夫遜法、PQ解耦法以及定雅克比矩陣 法等只要稍加改造即可適用于本發(fā)明所述方法。這種改造是電力領(lǐng)域普 通技術(shù)人員都能掌握的常規(guī)技術(shù)，在此就不詳細(xì)說(shuō)明了。由于牛頓一拉夫遜法的收斂性最好，因此能夠得到更逼近臨界點(diǎn)的故障臨界近似潮流。 上述典型潮流計(jì)算方法的詳細(xì)描述可以參見(jiàn)經(jīng)典的電力系統(tǒng)分析教
科書(shū)，如諸駿偉主編的《電力系統(tǒng)分析》上冊(cè)(中國(guó)電力出版社1995年 第一版)，張伯明、陳壽孫著的《高等電力網(wǎng)絡(luò)分析》(清華大學(xué)出版社 1996年第一版)等，在此就不贅述了。
本發(fā)明沒(méi)有采用復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，也不改變傳統(tǒng)的潮流計(jì)算方法。 由于在潮流尋解過(guò)程中采用故障開(kāi)斷后的潮流計(jì)算模型，因此能夠處理 電力系統(tǒng)的解列和節(jié)點(diǎn)注入型設(shè)備的退出。由于將各種節(jié)點(diǎn)類(lèi)故障和支 路類(lèi)故障統(tǒng)一成節(jié)點(diǎn)注入的修正逼近，不需要對(duì)不同的故障類(lèi)型作不同 的處理。在處理支路型故障的潮流尋解過(guò)程中不需要在每次迭代求解時(shí) 都進(jìn)行因子表分解，而只需要對(duì)故障后潮流計(jì)算模型進(jìn)行一次因子分解， 因此計(jì)算快速。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法進(jìn) 行了詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì) 精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利 權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于包括如下的步驟(1)保存故障前的潮流計(jì)算模型和潮流計(jì)算結(jié)果；(2)形成故障后的潮流計(jì)算模型，將模擬的故障設(shè)備在故障后的潮流計(jì)算模型中退出運(yùn)行，同時(shí)在故障設(shè)備的所有端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)上添加一個(gè)等值負(fù)荷模型，將該等值負(fù)荷模型的初始故障等值負(fù)荷功率設(shè)為零；(3)利用步驟(2)獲得的故障后的潮流計(jì)算模型進(jìn)行一次潮流計(jì)算，如果潮流收斂，則退出整個(gè)潮流求解過(guò)程，如果潮流不收斂，則轉(zhuǎn)入步驟(4)；(4)按照公式(1)計(jì)算第n次潮流尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)λnλn＝λn.dn+t*(λn.up-λn.dn)(1)在公式(1)中，t為迭代逼近比例系數(shù)，λn為第n次潮流尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)，λn.up為第n次潮流尋解計(jì)算中的中的參數(shù)選擇上邊界，λn.dn為步驟n中的參數(shù)選擇下邊界，n為正整數(shù)；(5)根據(jù)步驟(1)中保存的故障前的潮流計(jì)算模型和潮流計(jì)算結(jié)果，對(duì)所有故障設(shè)備按照公式(2)計(jì)算本次尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mover><mi>S</mi><mo>~</mo> </mover> <mrow><mi>inj</mi><mo>,</mo><mi>n</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><msub> <mi>λ</mi> <mi>n</mi></msub><mo>*</mo><msub> <mover><mi>S</mi><mo>~</mo> </mover> <mrow><mi>inj</mi><mo>,</mo><mn>0</mn> </mrow></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>其中 id="icf0002" file="A2009101467010002C2.tif" wi="6" he="5" top= "199" left = "42" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>是故障設(shè)備的一個(gè)端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)在故障前向電力系統(tǒng)注入的功率， id="icf0003" file="A2009101467010002C3.tif" wi="6" he="5" top= "211" left = "52" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>是本步驟中的故障等值負(fù)荷功率；(6)在步驟(2)所提供的故障后的潮流計(jì)算模型中，將步驟(5)中計(jì)算出的故障等值負(fù)荷功率按照公式(3)修正節(jié)點(diǎn)注入功率<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mover><mi>S</mi><mo>~</mo> </mover> <mi>n</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mover><mi>S</mi><mo>~</mo> </mover> <mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub> <mover><mi>S</mi><mo>~</mo> </mover> <mrow><mi>inj</mi><mo>,</mo><mi>n</mi> </mrow></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>其中， id="icf0005" file="A2009101467010003C1.tif" wi="3" he="5" top= "28" left = "49" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>為故障后的潮流計(jì)算模型中故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的注入功率， id="icf0006" file="A2009101467010003C2.tif" wi="3" he="5" top= "40" left = "54" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>為本次潮流尋解計(jì)算中的故障設(shè)備的端子關(guān)聯(lián)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的注入功率， id="icf0007" file="A2009101467010003C3.tif" wi="6" he="5" top= "53" left = "54" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>為本次潮流尋解計(jì)算中的故障等值負(fù)荷功率；(7)采用修正后的節(jié)點(diǎn)注入功率，利用步驟(2)獲得的故障后的潮流計(jì)算模型進(jìn)行一次潮流計(jì)算，如果潮流不收斂或者收斂程度低于預(yù)期，則將公式(1)中的λn+1.up設(shè)定為當(dāng)前的λn，轉(zhuǎn)入步驟(4)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算；如果潮流收斂程度符合預(yù)期，則退出整個(gè)計(jì)算。
2. 如權(quán)利要求1所述的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于所述電力系統(tǒng)發(fā)生故障前的初態(tài)潮流斷面存在收斂的潮流解。
3. 如權(quán)利要求1所述的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于所述步驟(3)中，所述迭代逼近比例系數(shù)的取值范圍在0到l.O之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于所述迭代逼近比例系數(shù)的取值為0. 5或者0.618。
5. 如權(quán)利要求1所述的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于所述步驟(4)中，在第一次尋解時(shí)，2"邵設(shè)為1.0，義"^設(shè)為0。
6. 如權(quán)利要求1所述的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于所述步驟(7)中，所述潮流收斂程度符合預(yù)期是指潮流收斂且逼近精度A-A」小于預(yù)定的逼近精度門(mén)檻值，其中；i"為步驟n中的故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)，A-i為上一步驟中的故障等值負(fù)荷功率控制參數(shù)，n為正整數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法，其特征在于所述方法優(yōu)選適用于采用牛頓一拉夫遜法的潮流計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種求解電力系統(tǒng)故障后臨界近似潮流的方法。該方法利用原潮流收斂這一技術(shù)條件，充分利用故障前潮流收斂斷面的信息，將所有的故障類(lèi)型統(tǒng)一成傳統(tǒng)潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)注入量修正控制，在故障后的潮流計(jì)算模型的基礎(chǔ)上對(duì)故障關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正，通過(guò)逐次的迭代逼近求得臨界近似潮流解。本方法能夠很容易地處理電力系統(tǒng)解列和節(jié)點(diǎn)注入型設(shè)備的退出等故障，計(jì)算快速，通用性強(qiáng)，適用范圍廣。
文檔編號(hào)H02J3/00GK101562340SQ20091014670
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者帆 周, 駿 夏, 樺 楊, 林昌年, 袁啟海, 謝培元, 陳輝華, 魏文輝 申請(qǐng)人:湖南省電力公司調(diào)度通信局;北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司