[发明专利]基于分层分区原则的城市电网无功电压分析方法

摘要

本发明涉及一种基于分层分区原则的城市电网无功电压分析方法，包括：S1、根据不同电压等级对电网进行分层，以分区的负荷均衡性作为分区优化目标函数建立分区优化数学模型；S2、求解所述分区优化数学模型，获取电网最优分区策略；S3、对电网中的各类产生、消耗无功功率的电气元件进行分类，基于所述电网最优分区策略，利用仿真手段获得电网各分区的无功分布情况。与现有技术相比，本发明具有逻辑结构清晰、实用合理等优点。

主权项

1.一种基于分层分区原则的城市电网无功电压分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据不同电压等级对电网进行分层，以分区的负荷均衡性作为分区优化目标函数建立分区优化数学模型；S2、求解所述分区优化数学模型，获取电网最优分区策略；S3、对电网中的各类产生、消耗无功功率的电气元件进行分类，基于所述电网最优分区策略，利用仿真手段获得电网各分区的无功分布情况；步骤S1中，根据不同电压等级对电网进行分层具体为：将电网分为500kV电压等级电网和220kV及以下电压等级电网两层；分区优化数学模型的目标函数为使得分区负荷裕度最大，表达式：max D＝Min(D_n，max‑D_n)n＝1,2......N式中，D_n为分区后第n个分区的负荷，D_n,max为分区后第n个分区的极限可供负荷，N为分区总数目；分区优化数学模型的目标函数约束条件：式中，P_gi为节点i的输出功率，P_di为该节点i的负荷需求功率，B_ij为节点电纳矩阵，θ_ij为节点i与节点j之间的角度差，S_n为第n个独立分区的节点集合，k为独立分区的节点总数；P_ij是节点i与节点j之间的联络线潮流，P_ij和分别是联络线潮流下限值和上限值；I_i为第i个独立分区的短路电流，I_c为短路电流的限值；为在N‑1情况下节点i的输出功率；为在N‑1情况下该节点i的负荷需求功率，为在N‑1情况下节点电纳矩阵，为在N‑1情况下节点i与节点j之间的角度差；为在N‑1情况下节点i与节点j之间的联络线潮流，为在N‑1情况下联络线潮流的上限值；D_n,max为第n个独立分区的极限可供负荷，D_n为第n个独立分区的负荷；步骤S3中，从提供无功负荷和消耗无功负荷的角度，对电网的各电气元件进行分类，将电网的各电气元件分类为无功电源和无功负荷；基于所述电网最优分区策略，利用仿真手段搭建数学仿真模型，具体为：根据电网年度运行方式以及电网潮流断面，在所述电网最优分区策略下确定电网各分区具体划分；确定各分区变压器的容量配置情况以及电容器和电抗器的配置情况；根据不同电压等级电网无功平衡因素获得建模原始数据；搭建数学仿真模型。