[发明专利]变电站内变压器分接头档位对母线电压影响的计算方法

权利要求书

1.一种变电站内变压器分接头档位对母线电压影响的计算方法，该方法包括以下步骤：

(1)设电网模型中的支路包括连接母线的线路或连接母线的变压器绕组，电网模型中支路无功潮流计算表达式如下：

Pab=Va2Gab-VaVb(Gabcosθab+Babsinθab)Qab=-Va2(Bab+yc)-VaVb(Gabsinθab-Babcosθab)]]>

其中，P_ab表示电网模型中支路a-b首端a流向电网模型中支路a-b末端b的有功潮流，Q_ab表示从电网模型中支路a-b首端a流向电网模型中支路a-b末端b的无功潮流，V_a为电网模型中支路a-b首端a电压的幅值，V_b为电网模型中支路a-b末端b电压的幅值，G_ab为电网模型中支路a-b的电导，B_ab为电网模型中支路a-b的电纳，y_c表示电网模型中支路a-b的半导纳,θ_ab为电网模型中支路a-b首端a电压相角与末端b电压相角的差值；

(2)由于电网模型中变电站内变压器绕组支路m-n的半导纳y_c＝0，变电站内变压器绕组支路m-n的电导值G_mn远小于变电站内变压器绕组支路m-n的电纳值B_mn，因此在支路无功潮流计算表达式中G_mn可以忽略不计，当变压器绕组有载调压分接头变压比为t不为1时，根据上述步骤(1)的电网模型中支路无功潮流计算表达式，根据下式求出电网模型中变电站内变压器绕组支路m-n的首端m有功功率P_mn和无功功率Q_mn以及变压器绕组支路m-n的末端有功功率P_nm和无功功率Q_nm对变压器绕组有载调压分接头变压比t的有功潮流、无功潮流变化量：

变电站内变压器绕组支路m-n首端m流向变电站内变压器绕组支路m-n末端n的有功功率P_mn和无功功率Q_mn对变压器绕组有载调压分接头变压比t的有功潮流、无功潮流变化量为：

∂Pmn∂t=-VmVnbmnsinθmn∂Qmn∂t=VmVnbmncosθmn]]>

变电站内变压器绕组支路m-n末端n流向变电站内变压器绕组支路m-n首端m的有功功率P_nm和无功功率Q_nm对变压器绕组有载调压分接头变压比t的有功潮流、无功潮流变化量为：

∂Pnm∂t=VmVnBnmsinθmn∂Qnm∂tn=-2tmVn2Bnm+VmVnBnmcosθmn]]>

(3)根据上述步骤(2)中的变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比t发生变化时，对应变电站内变压器绕组支路m-n的首端m和末端n的有功潮流和无功潮流的变化量，构建一个变电站内变压器绕组支路m-n的潮流方程如下：

-HNJLΔθ′ΔU′=ΔP′ΔQ′]]>

其中，为雅可比矩阵，H、M、N、L分别为雅可比矩阵的子阵，H表示电网当前潮流状态下，电网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化时，电网模型中有功功率对所有母线电压相角影响的偏导矩阵，L表示电网当前潮流状态下，电网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化后，电网模型中有功功率对所有母线电压幅值影响的偏导矩阵，M表示在电网当前潮流状态下，电网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化后，电网模型中无功功率对所有电压相角的影响的偏导矩阵，N表示电网当前潮流状态下，电网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化后，电网模型中无功功率对电压幅值影响的偏导矩阵，Δθ'表示电网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化后，电网模型中所有母线电压相角变化量，ΔU′为电网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化后，电网模型中所有母线电压相角变化量，ΔP'表示网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化后，变电站内变压器绕组支路端点有功功率变化量，ΔQ'表示网模型中变电站内变压器绕组的有载调压分接头变压比发生变化时，变电站内变压器绕组支路端点无功功率变化量；

(4)利用上述步骤(3)的变电站内变压器绕组支路m-n的潮流方程，计算得到电网模型中变电站内变压器绕组支路m-n的有载调压分接头变压比t发生一个档位变化时，变电站内变压器绕组支路m-n首端m和末端n的有功功率变化量ΔP'和无功功率变化量ΔQ'，有功功率变化量ΔP'和无功功率变化量ΔQ'的数值来自上述步骤(2)，其它元素为0，即首先将步骤(3)的潮流方程的右边向量置为:

ΔP′=0...-∂Pmn∂t...-∂Pnm∂t...0ΔQ′=0...-∂Qmn∂t...-∂Qnm∂t...0]]>

再求解上述步骤(3)的潮流方程，得到变电站内变压器绕组支路m-n的有载调压分接头变压比t发生一个档位变化后，电网模型中所有母线电压幅值变化量ΔU′和电压相角变化量Δθ'；

(5)设电网模型中第x条母线与变电站内变压器绕组支路m-n同属于一个变电站，则从ΔU′中得到第x条母线对应的电压幅值变化量ΔU′_x，电网模型中变电站内变压器绕组支路m-n有载调压分接头档位t发生变化时，对变电站内第x条母线的电压幅值影响灵敏度为：

S_tx＝ΔU′_xΔt_step

其中，Δt_step为变电站内变压器绕组支路m-n的有载调压分接头单位增加1档，对应的变压比t的值，t为常数，取值范围为1－100；

(6)遍历电网模型中所有变电站内变压器绕组支路的有载调压分接头，返回步骤(4)，完成变电站内变压器分接头档位对母线电压影响的计算。