[发明专利]一种基于电阻裕度的PV节点极限功率计算方法

权利要求书

1.一种基于电阻裕度的PV节点极限功率计算方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A：根据PV节点的有功功率是等效负荷还是等效电源，将PV节点分为负荷PV节点和电源PV节点。

步骤B：推导出计及线路串联电阻时的电阻裕度计算公式。设线路阻抗Z＝R+jX，阻抗角阻抗角余角α＝90°-ψ。根据简单电力系统线路有串联电阻时的功率方程，模仿线路为纯电抗时电阻裕度的推导计算方法，得出负荷PV节点的电阻裕度为：μ₁＝cos(δ₁₂+α)，电源PV节点的电阻裕度为：μ₂＝cos(δ₁₂-α)；

步骤C：从PV节点看进去，对系统进行戴维南等值。根据等值电路图及等值电路相量图，结合电阻裕度指标推导出系统的戴维南等值参数计算公式。其中，对于负荷PV节点，系统的戴维南等值参数计算公式为：对于电源PV节点，系统的戴维南等值参数计算公式为：

步骤D：结合简单两节点系统极限功率计算公式，推导出基于电阻裕度的PV节点极限功率计算公式。其中，负荷PV节点极限功率计算公式为：电源PV节点极限功率计算公式为：公式中，U为PV节点电压值，I为PV节点电流值，为电压与电流间的夹角，α为戴维南等值阻抗角ψ的余角，即α＝90°-ψ。

步骤E：戴维南等值阻抗角ψ(余角α)的近似拟合。考虑到PV节点极限功率计算公式中含有不可本地测量的戴维南等值阻抗角ψ(余角α)，且只有确定的α值，才能定量计算节点的极限功率。所以提出了一种多机系统戴维南等值阻抗角ψ(余角α)的近似拟合方法。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：

其中在所述步骤B中，计及线路串联电阻时，PV节点电阻裕度推导方法如下：

根据不计线路电阻时简单两节点系统电阻裕度的推导方法，当线路串入电阻R时，设线路阻抗为

结合简单两节点系统等值电路图及功率-角度特性，设简单两节点系统节点1为平衡节点，节点2为负荷PV节点时，可得节点2的功率方程式为

式中，α＝90°-ψ，δ₁₂为线路两端电压相角差。

负荷功率对δ₁₂求导得

模仿不计线路电阻时电阻裕度推导方法，可得节点2负荷电阻裕度为

同理可得节点1电源电阻裕度为

式中，

其中，根据相对综合动态的等值方法，有

式中，U为节点电压幅值，I为节点电流幅值，各为节点电压相量与电流相量间的相角差。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：

其中，在所述步骤C中，从PV节点看进去对系统进行戴维南等值，假定已知系统等值阻抗角大小，则系统戴维南等值参数的计算方法如下：

从负荷PV节点看进去对系统进行戴维南等值时，在等值电路中，电流方向由系统流向PV节点，根据其等值电路相量关系可得

有上式得

式中，δ为节点电压与戴维南等值电势间的夹角，且有

其中，ψ为系统戴维南等值阻抗角。

结合负荷PV节点电阻裕度计算公式，可得对应的戴维南等值参数为

从电源PV节点看进去对系统进行戴维南等值时，在等值电路中，电流方向由PV节点流向系统，根据其等值电路相量关系可得

有上式得

式中，δ为节点电压与戴维南等值电势间的夹角，且有

其中，ψ为系统戴维南等值阻抗角。

结合电源PV节点电阻裕度计算公式，可得对应的戴维南等值参数为