[发明专利]一种针对关键节点的大规模电力系统潮流收敛性调整方法

说明书

本发明是一种针对关键节点的大规模电力系统潮流收敛性调整方法，其特点是通过牛顿迭代法(Newton‑Raphson)迭代的中间数据，建立潮流收敛性的判断指标；根据指标值所代表的具体意义辨识关键影响节点和因素；根据关键影响节点和因素刻画潮流收敛域；依赖不同调整目标对关键数据量进行调整等内容。具有科学合理，适用性强，效果佳等优点，能够为电网潮流调整提供直观依据。

技术领域

本发明涉及电力系统潮流分析领域，是一种利用迭代中间信息判别潮流收敛性、识别关键节点，并定义潮流收敛域、利用潮流收敛域对关键节点数据进行调整的方法。

背景技术

潮流计算对电网的规划设计和优化运行具有重要意义。对于具有重负荷的大规模电力系统，容易出现潮流计算不收敛的情况。导致潮流不收敛的因素众多，有算法、模型参数和注入数据等，由于牛顿类方法在求解潮流问题时已获广泛应用、且电网参数均已经过多次校正，工程上通常认为注入数据的不合理是造成潮流不收敛的重要原因。对于大规模电力系统分析，如何从众多注入数据中定位影响潮流收敛性的关键数据，并给出调整策略，提高潮流收敛性，颇有实践价值。现有关于潮流收敛性的调整方法主要强调利用算法改善的方式扩大使得潮流收敛的区间，由此形成了规划类方法、同伦法、Levenberg-Marquard方法等一系列潮流计算方法。然而现有研究所提出调整方法侧重强调发电节点对全网功率的补偿，缺乏针对关键注入数据的直接辨识与调整策略。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补现有整体性调整方法无法定位，具体影响节点和因素的不足，强调对导致潮流不收敛的关键节点的辨识与调整，提出一种科学合理，适用性强，效果佳，能够为电网潮流调整提供直观依据的针对关键节点的大规模电力系统潮流收敛性调整方法。

解决其技术问题采用的方案是：一种针对关键节点的大规模电力系统潮流收敛性调整方法，其特征包括：通过牛顿迭代法(Newton-Raphson)迭代的中间数据，建立潮流收敛性的判断指标；根据指标值所代表的具体意义辨识关键影响节点和因素；根据关键影响节点和因素刻画潮流收敛域；依赖不同调整目标对关键数据量进行调整；具体内容为：

1)通过牛顿迭代法(Newton-Raphson)潮流迭代的中间数据，建立潮流收敛性的判断指标：潮流迭代的中间过程数据蕴含着电网的重要信息，孤立地看，每次潮流迭代求解结果都能够代表一个独立的潮流形式，即每一节点的电气量关系满足物理规律，冗余功率皆由平衡节点承担，由于计算结果与注入数值之间的误差无法满足精度要求，所以才需要进行反复迭代，因此，从连续上看，两次迭代之间数据的变化情况能够反映潮流方程的收敛能力，如果迭代过程中计算数据逐渐趋近于注入数据，说明此迭代过程正在向收敛方向发展，潮流收敛的可能性较大，牛顿迭代法计算过程中，|Δy^(k)|作为各节点功率的不平衡量，体现了迭代过程中各节点功率的计算值与注入数据之间误差的变化情况，由此建立指标：

则潮流收敛条件为：

式中为关键因素判别指标；k表示迭代次数；k_max表示预设的最大迭代次数；Δy表示节点功率不平衡量；μ表示预设的迭代求解精度；