[发明专利]计及互联电网分区自动发电控制的统一迭代潮流计算方法

说明书

本发明公开了计及互联电网分区自动发电控制的统一迭代潮流计算方法，包括：计及分区不平衡功率的调节步骤：通过在常规潮流方程中引入不平衡功率因子及AGC功率分配因子，得到改进后的潮流方程，反应各区域AGC机组独立调节区内不平衡功率的工况；计及区域间联络线功率控制步骤：通过区域联络线传输功率方程，推导出区域交换功率方程；将改进后的潮流方程及交换功率方程联立构建统一迭代格式的互联电网潮流计算模型，该模型中变量个数等于方程数目；利用牛顿法迭代求解上述互联电网潮流计算模型。该方法考虑了电力系统实际的功率调控策略，更符合系统运行工况，计算结果更准确，实用性更好。

技术领域

本发明涉及电力系统互联电网的运行分析技术领域，特别是涉及计及互联电网分区自动发电控制的统一迭代潮流计算方法。

背景技术

为了缓解东部经济发达地区的能源问题，为了更好的消纳和利用新能源，将西部的优质能源以最为经济和高效的方式送达东部负荷中心，我国制定并推行以西电东送为重心，规划建设以特高压交流和特高压直流为主干的“强交、强直”型输电网架。届时，输电走廊将跨越多个区域，贯穿多重网络架构，最终实现能源在更大范围内的流转与互通。

在上述背景之下，对大型互联电网的分析及其计算方法的研究显得尤为重要。其中，潮流计算作为常规的也是最为有效的方法，对于大型互联电网分析具有举足轻重的地位和作用，成为电力工作者研究的焦点问题之一。然而，多区域互联模式下，需要考虑各个区域内部的功率控制策略，以及各个潮流断面的功率调控，传统的潮流计算方法未能计及这些因素。因此，常规潮流计算难以满足互联电网在方式校验和状态分析等方面的要求，需要提出适应互联协调模式下的潮流计算方法。特别是在交流互联电网跨区域送电的工况下，各区域内AGC机组一方面要维持电网频率，另一方面要负责调节区域之间潮流断面传输功率，承担着极为重要的调节任务。各个区域内的AGC机组，根据各区域内的频率偏差以及区域间联络线功率偏差，按照一定的分摊比例系数承担调节任务，在保证系统频率稳定的同时实现多区域之间功率的有序交换。考虑到AGC机组的分区协调特性，针对大型互联电网的潮流计算方法需要进一步的改进和完善。

由于常规潮流方程中，没有考虑多区域的功率协调，全网的不平衡功率仅由一个节点松弛承担，不能体现区域之间断面功率的约束，因此，众多科研工作者针对互联电网的潮流计算方法提出了改进策略，在互联电网的潮流计算领域，已经有较多研究成果。

纵观目前的互联电网潮流计算方法，多采用异步式计算或交替迭代等策略，然而，在分析静态电压稳定等特殊问题时，仍然需要统一的潮流迭代格式。

比如，在连续潮流计算时，需要在每次预测矫正计算过程当中，依据潮流雅克比矩阵的特征值判断是否出现约束诱导形分叉点或是鞍节分叉点。再比如，基于模态分析的静态电压稳定分析，需要计算雅克比矩阵全部的特征值及其对应的特征向量。

这些算法都是基于全系统潮流方程及其雅克比矩阵，要求在分析多重互联电网的静态电压稳定性分析时，潮流模型具有统一的模型和迭代格式。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了计及互联电网分区自动发电控制的统一迭代潮流计算方法，该方法考虑了电力系统实际的功率调控策略，更符合系统运行工况，计算结果更准确，实用性更好。

计及互联电网分区自动发电控制的统一迭代潮流计算方法，包括：

计及分区不平衡功率的调节步骤：通过在常规潮流方程中引入不平衡功率因子及AGC功率分配因子，得到改进后的潮流方程，反应各区域AGC机组独立调节区内不平衡功率的工况；

计及区域间联络线功率控制步骤：通过区域联络线传输功率方程，推导出区域交换功率方程；

模型构建并求解的步骤：将改进后的潮流方程及交换功率方程联立构建统一迭代格式的互联电网潮流计算模型，该模型中变量个数等于方程数目；利用牛顿法迭代求解上述互联电网潮流计算模型。