[发明专利]大电网静态电压稳定在线防控的调控量化映射计算方法

说明书

本公开提供了一种大电网静态电压稳定在线防控的调控量化映射计算方法，包括：基于潮流方程确定出调控量与状态量之间的量化映射关系；通过单状态断面的戴维南等值参数辨识方法，计算出状态量与等值参数之间的直接量化映射关系，进而得到调控量与等值参数之间的量化映射关系；结合等值参数与稳定裕度指标之间的数学关系，获得调控量与稳定裕度指标之间的解析量化关联。该方法无需求取临界点处潮流雅可比矩阵的零特征值所对应的左特征向量，改善以往方法计算速度的同时还具有较高的计算准确度。

技术领域

本公开属于电力系统领域，尤其涉及一种大电网静态电压稳定在线防控的调控量化映射计算方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着互联电网规模日益庞大、结构日益复杂以及电力市场化改革的推进，电力系统运行状态逐渐向其稳定极限逼近，而风电等可再生能源发电所占比例的不断增加导致系统运行状态的随机性和波动性增强，造成静态电压失稳风险和频率增高，因此迫切需要提升大电网静态电压稳定的在线监测与实时优化防控能力。基于控制灵敏度的在线防控优化算法能快速有效给出最优辅助决策，保证系统的安全稳定运行，但实现在线寻优的关键一步是稳定裕度指标及其与控制变量间量化映射关系的快速计算。

寻找能准确反映系统静态电压稳定水平且满足计算精度和速度要求的安全裕度指标，并实现控制灵敏度的实时计算对大电网在线优化防控至关重要。现有的计算方法中负荷裕度与控制参数间灵敏度或左特征向量的计算大都基于系数阵为潮流雅可比矩阵或扩展潮流雅可比矩阵的线性方程组，通过对其因子化以及前代和回代过程即可求得，该类方法给出数学上较为完备的解析公式，分析结果准确，能够解决传统电网构架的静态失稳问题，并且基于控制参数与负荷裕度间的灵敏度可以给出最优预防控制策略，取得了较好的实际效果。但随着电网规模的增大，左特征向量以及负荷裕度本身的计算量亦随之增大，并且高渗透率可再生能源的大规模并网以及电力电子化加剧了运行状态的随机波动，系统防控的实时性要求显著提升，上述方法计算控制灵敏度则成为静态电压稳定预防控制实时性要求的瓶颈因素。

随着广域量测系统在电力系统中的大规模应用，基于实时量测信息辨识戴维南等值参数进而在线分析电压稳定性已成为大电网静态电压稳定在线评估与防控领域的一个重要研究方向。与雅可比矩阵的最小奇异值和特征值、负荷裕度指标等其它基于状态信息的电压稳定性指标不同的是，基于两节点系统的静态电压稳定裕度指标物理意义明确，易于理解且计算简单快速，能很好地反应系统当前时刻的电压稳定水平，在大电网在线安全评估和防控优化中应用较为广泛。但如何利用等值参数构建的电压稳定裕度指标推导调控灵敏度，进而指导防控措施的优化协调却较少关注。

调控措施与稳定裕度间的量化关系可基于调控措施作用后的运行断面快速辨识等值参数，进而计算电压稳定裕度指标来形成。但当电网规模较大时，防控优化需要多次量化比较不同调控措施对静态电压稳定裕度指标的影响和控制代价，这种间接计算难以满足在线防控优化的实时性要求。构建在线防控优化模型和求解算法也均需要调控量与裕度指标之间的量化解析关系，因此有必要研究调控量与稳定裕度间的直接量化映射关系。

发明内容

根据本公开的一个或多个实施例，提供一种大电网静态电压稳定在线防控的调控量化映射计算方法，其无需求取临界点处潮流雅可比矩阵的零特征值所对应的左特征向量，改善以往方法计算速度的同时还具有较高的计算准确度。

本公开的一种大电网静态电压稳定在线防控的调控量化映射计算方法，包括：

基于潮流方程确定出调控量与状态量之间的量化映射关系；

通过单状态断面的戴维南等值参数辨识方法计算出状态量与等值参数之间的直接量化映射关系，进而得到调控量与等值参数之间的量化映射关系；

结合等值参数与稳定裕度指标之间的数学关系，获得调控量与稳定裕度指标之间的解析量化关联。