[发明专利]一种基于粒计算的线路潮流经济调度方法

摘要

本发明公开了一种基于粒计算的线路潮流经济调度方法，该方法内容包括：1，建立经济调度模型，包括其目标函数和约束条件；2，将电网进行分层粒化；3，网络化简，采用Ward等值法简化网络，有效减少网络节点；4，采用粒计算方法优化网络潮流。本发明的有益效果：考虑因素全面，提高了计算精度；提出分层粒化求解的策略，能降低求解时间，提高求解效率；对于大规模电力网络，如果采用合理的分层粒计算方法，可以解决收敛困难的问题，还能提高计算速度。

主权项

1.一种基于粒计算的线路潮流经济调度方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：步骤1，建立经济调度模型，包括其目标函数和约束条件；具体地，建立经济调度模型的具体过程如下：a、建立目标函数在满足约束条件的情况下，以发电机的总发电成本最低为目标函数，其数学表达式具体如下：(1)式中，PG，i是第i台机组的输出功率；ai，bi，ci是第i台机组的成本系数；N是机组的总台数；b、设置模型的约束条件，约束条件包括系统功率平衡约束、常规机组出力上下限和线路潮流约束；具体约束条件为：1)系统功率平衡约束(2)式中，PD为总负荷需求，PLoss为网络损失；2)常规机组出力上下限(3)式中，分别为机组i的最小、最大出力；3)线路潮流约束(4)式中，是线l的最大极限功率；步骤2，将电网进行分层粒化；步骤3，网络化简，采用Ward等值法简化网络，可以有效减少网络节点；具体地，其具体过程如下：网络的节点导纳矩阵表示如下：其中，Y_EE，Y_BB分别表示外部节点、边界节点和内部节点的自导纳矩阵；Y_EB＝Y_BE，Y_EE和Y_BB分别表示外部节点和边界节点的互导纳矩阵；分别表示外部节点、边界节点的注入电流相量；节点导纳矩阵只包含通过高斯消去法得到的保留节点；(7)式中，是保留节点上的注入电流，可以用视在功率和电压表示如下：在潮流计算中，等效注入功率通常表示为：在(8)式和(9)式中，S_B,S_E,和是基本案例的潮流数据，可以通过数据采集获得；其中，基本案例是指IEEE118节点19机组系统；在潮流计算中，在不考虑网络结构发生变化的情况下，采用Ward等值法，节点导纳矩阵不需要更新；等效注入功率的更新表达式如下：(10)式中，SBW是机组组合变化后的新的注入功率；步骤4，采用粒计算方法优化网络潮流；其中，粒计算的步骤具体如下：step1：更新发电机功率，更新的发电机功率必须满足系统功率平衡约束条件(2)式和常规机组出力上下限条件(3)式；由于网络损失是未知的，所以初始化更新采用了基本案例中的总发电机功率；(2)式修正为(11)式，总发电机功率在第三步进行修正；(11)式中，PB是基本案例中的总发电机功率；step2：计算顶层粒子中的潮流，在顶层粒子中，等效注入功率按照方程(10)式更新，因为初始发电机功率中存在小的数据误差，在进行潮流计算之后，平衡节点的有功功率会与计算之前产生偏差，产生的功率偏差应该分配到各个发电机上；step3：把平衡节点上的有功功率偏差分配到各发电机，根据费用灵敏度分配有功偏差：(12)式中，H0是费用灵敏度；P＝PG，i；发动机功率改变后，电力潮流需要重新计算；step4：把连接线上的有功功率和无功功率分配到下一层的相关粒子上，粒计算之后，可以得到连接线上的有功功率和无功功率，下一层的粒子需要这些数据来计算潮流；step5：计算下一层粒子中的电力潮流，得到上一层连接线上的有功功率和无功功率后，就能计算本层粒子中的潮流了，如果这是最后一层中的粒子，那么粒计算过程结束，否则回到step4；当粒计算过程全部完成时，可以得到所有线路上的潮流。