[发明专利]提高有功承载能力和输电经济性的电网靶向规划方法

摘要

电网规划方案都是由若干的扩容预案，经校验和比较后优选出的。在电网规模不断扩大、负荷和运方不断增加的情况下，根据经验得到安全经济的预案越发困难。前期研究发现，电网的映射弹性势能可作为电网有功承载能力(即功角安全性)的定量指标，且该指标与输电经济性同趋。在此基础上，提出了“提高有功承载能力和输电经济性的电网靶向规划方法”。该方法为提高网架变化后的定量安全性分析效率，构建了适应快速分析的靶标函数；通过靶标函数分析得到扩容线路的关键性排序，以生成优化的扩容预案。IEEE39节点系统算例验证了该靶向规划方法的合理性。该方法能提高预案生成效率，能有效提升电网的整体功角安全性和输电经济性。该靶向规划方法适用于大电网的扩容规划。

主权项

一种提高有功承载能力和输电经济性的电网靶向规划方法，该方法特征在于，包括如下步骤：1)设基准网络有n条支路，m个节点，其节点阻抗矩阵为X(m阶矩阵)，节点相位角向量为θ(m维向量)，节点注入功率列向量P。设支路L两端节点为i,j，支路L的相位差为θL，电抗为XL，忽略电阻；设支路K两端的节点为p,q，支路K的相位差为θK。当支路K增加(开断)一条电抗为XK的线路后，在系统负荷不变的情况下，基于系统的映射弹性势能构造靶标函数SkE，在系统负荷变化的情况下，基于系统的等效相位角构造靶标函数Skθ；2)步骤1)中，其中，Xip为节点阻抗矩阵X的第行i第p列，Xjp,Xiq,Xjq,Xpp,Xqq,Xpq的含义与Xip类似，对于节点p,q之间原来无支路的情况，假设XK为0；3)步骤1)中，其中pi,pj为节点注入功率列向量P的第i,j列，pi′,pj′为网架结构和系统负荷变化后，节点i,j的注入功率；4)步骤3)中，CK＝ELΣ0(PΣ‑PΣ0)/PΣ0，其中，ELΣ0、PΣ0分别为基准电网的总映射弹性势能、总有功负荷，PΣ为网络结构变化后的电网总有功负荷；5)步骤3)中，当电网中增加线路时，βK＝(‑1)/[XK+(Xpp+Xqq‑2Xpq)]，当电网中断开线路时，βK＝(‑1)/[‑XK+(Xpp+Xqq‑2Xpq)]；6)依次选择一条待选线路并入电网中，并通过步骤1)中的靶标函数，分别计算并入线路后电网的靶标函数值，按从大到小顺序排列；7)选择步骤6)中使电网靶标函数值最大的待选线路(即靶标)为新增线路。若负荷不变，修正节点阻抗矩阵为X，重新计算潮流，返回到步骤6)。若负荷变化，修正节点阻抗矩阵为X，同时修正节点注入功率列向量P，重新计算潮流，返回到步骤6)；8)步骤7)中，无论负荷是否变化都按照公式修正节点阻抗矩阵X；9)步骤7)中，表示节点关联矩阵中第K行的转置；10)当系统线路无越限现象时，说明靶标寻找完成，电网改造规划结束。