[发明专利]一种基于虚拟节点的直流电网性能检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于虚拟节点的直流电网性能检测方法及系统，所述检测方法包括：获取实际直流电网的阻抗数据，构建实际直流电网的初始电导矩阵；将实际直流电网中电压等于所述实际直流电网中所有实际节点的平均直流侧电压的实际节点合并为虚拟节点，获得重构直流网络；根据初始电导矩阵，生成重构直流网络的电导矩阵作为重构电导矩阵；消除重构直流网络中不包含有电压等于虚拟节点的电压的实际节点的支路，获得简化直流网络；根据重构电导矩阵，生成简化直流网络的电导矩阵作为最简电导矩阵；利用最简电导矩阵计算直流电网的下垂系数，进而确定所述实际直流电网的性能。本发明实现了基于下垂系数的不存在公共节点的直流电网的性能检测。

技术领域

本发明涉及直流电网状态检测技术领域，特别是涉及一种基于虚拟节点的直流电网性能检测方法及系统。

背景技术

下垂系数是表征直流电网性能的重要参数，下垂系数小则直流电网的动态响应慢，下垂系数大则直流电网的频率和电压变化范围较大，直流电网输出不稳定。

对于放射状直流电网拓扑，这种拓扑存在一个公共实际节点，因此，直流电网除公共实际节点外的电导矩阵为对角矩阵，并可以通过电导矩阵的对角元素计算下垂系数。但对于稍复杂的直流电网拓扑，如网孔型，由于不存在公共实际节点，网络的电导矩阵存在非对角元素，计算下垂系数较为复杂。

如何基于下垂系数实现不存在公共节点的直流电网的性能检测，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于虚拟节点的直流电网性能检测方法及系统，以基于下垂系数实现不存在公共节点的直流电网的性能检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于虚拟节点的直流电网性能检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

获取实际直流电网的阻抗数据，构建实际直流电网的电导矩阵作为初始电导矩阵；

将实际直流电网中电压等于所述实际直流电网中所有实际节点的平均直流侧电压的实际节点合并为虚拟节点，并将所述虚拟节点添加至所述实际直流电网，获得重构直流网络；

根据所述初始电导矩阵，生成所述重构直流网络的电导矩阵作为重构电导矩阵；

消除重构直流网络中不包含有电压等于虚拟节点的电压的实际节点的支路，获得简化直流网络；

根据所述重构电导矩阵，生成简化直流网络的电导矩阵作为最简电导矩阵；

利用所述最简电导矩阵计算直流电网的下垂系数，并基于所述下垂系数确定所述实际直流电网的性能。

可选的，所述将实际直流电网中电压等于所述实际直流电网中所有实际节点的平均直流侧电压的实际节点合并为虚拟节点，并将所述虚拟节点添加至所述实际直流电网，获得重构直流网络，具体包括：

利用公式计算所述实际直流电网中所有实际节点的平均直流侧电压；其中，V_v表示实际直流电网中所有实际节点的平均直流侧电压，V_dci表示实际直流电网中实际节点i的电压，n表示实际直流电网中实际节点的数量；

将实际直流电网中电压等于所述平均直流侧电压的实际节点合并为虚拟节点，并将所述虚拟节点添加至所述实际直流电网，获得重构直流网络。

可选的，根据所述初始电导矩阵，生成所述重构直流网络的电导矩阵作为重构电导矩阵，具体包括：

根据所述初始电导矩阵，利用公式计算重构直流网络中存在电压等于虚拟节点的电压的实际节点的支路的阻抗；