[发明专利]一种基于线性潮流的电力系统时序仿真方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于线性潮流的电力系统时序仿真方法及系统，包括：获取电力系统的电网参数仿真数据；基于电力系统的电网参数仿真数据和预先建立电力系统的线性潮流方程，对电力系统进行潮流仿真，得到电力系统各时间断面的节点电压和支路功率；本发明提供的技术方案，可以在时序仿真过程中计算电压、支路功率等状态量，同时仿真时间短且准确度高。

技术领域

本发明涉及输电网规划领域，具体涉及一种基于线性潮流的电力系统时序仿真方法及系统。

背景技术

随着传统化石能源的短缺以及全球范围内对环境问题的关注，积极提升清洁能源在能源结构中的占比已经成为能源领域的广泛共识。从2009年至2018年，可再生能源装机占比显著提升，于此同时，以风力发电、光伏发电主的可再生能源发电技术近年来已经成为研究的热点，而可再生能源发电对电力系统造成的影响也逐渐体现，甚至出现了电力系统对可再生能源消纳能力不足的问题。

目前，为了应对可再生能源接入对电力系统带来的挑战，科学地对电力系统和可再生能能源机组进行规划具有重要的意义，而时序生产模拟为规划阶段常用的工具之一。时序生产模拟由于需要对长时间尺度的电力系统运行状态进行时序仿真，而潮流方程为非线性方程，往往需要通过迭代的方法求解电压、功率等的潮流分布，在大规模电力系统长时间尺度的时序仿真中计算效率较低，且现有的研究大多不计算电网潮流分布和状态。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于线性潮流的电力系统时序仿真方法，包括：

获取电力系统的电网参数仿真数据；

基于电力系统的电网参数仿真数据和预先建立电力系统的线性潮流方程，对电力系统进行潮流仿真，得到电力系统各时间断面的节点电压和支路功率；

其中，所述电力系统的线性潮流方程是对电力系统的潮流方程中电压幅值与相角进行解耦并线性化得到的。

优选的，所述电力系统的线性潮流方程的建立，包括：

获取电力系统的潮流方程，所述电力系统的潮流方程包括：支路潮流方程和节点潮流方程；

对电力系统的支路潮流方程进行泰勒级数展开并进行处理，得到电力系统的支路线性潮流方程；

将电力系统的支路线性潮流方程代入电力系统的节点潮流方程中，获取电力系统的节点线性潮流方程；

以电力系统的支路线性潮流方程和节点线性潮流方程作为电力系统的线性潮流方程。

进一步的，所述对电力系统的支路潮流方程进行泰勒级数展开并进行处理，得到电力系统的支路线性潮流方程，包括：

将电力系统的支路潮流方程中支路两端的电压相角差的三角函数进行泰勒级数展开并忽略高次项；

对泰勒级数展开并忽略高次项后的电力系统的支路潮流方程的电压相角与电压幅值的耦合项进行解耦；

将解耦后的电力系统的支路潮流方程中的节点电压幅值进行线性化替换并忽略网损项，得到电力系统的支路线性潮流方程。

进一步的，所述电力系统的支路线性潮流方程的计算式如下所示：