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专利号: 2018115020097
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种计及多元随机变量电网电压稳定的灵敏度辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、根据可再生能源出力及负荷波动服从的概率分布函数,构建随机样本矩阵XN×k,即XN×k为N×k维输入变量的样本矩阵,输入变量为可再生能源发出的有功功率和无功功率以及负荷消耗的有功功率和无功功率,N为输入变量的采样规模,k为输入变量的个数,根据N×k维样本矩阵XN×k构建电力系统潮流方程的输入矩阵为样本矩阵XN×k剔除第j(j=1,2,···,k)列所得子集,将输入矩阵 每组样本分别代入电力系统潮流方程中计算各负荷节点电压幅值,得到N组n个节点的电压幅值所组成的矩阵为VN×n;

步骤2、利用电力系统潮流方程计算结果得到的节点电压幅值所组成的矩阵VN×n,计算电力系统局部电压稳定指标,得到N次潮流计算后电力系统局部电压稳定指标;

步骤3、计算电力系统全局灵敏度指标,并将所有节点的全局灵敏度指标按照从大到小的顺序进行排序,筛选出对电力系统电压稳定影响最大的节点。

2.根据权利要求1所述的计及多元随机变量电网电压稳定的灵敏度辨识方法,其特征在于,所述步骤1中得到N组n个节点的电压幅值所组成的矩阵为VN×n的具体过程如下:随机样本矩阵XN×k为:

X1,X2,···,Xk分别为样本矩阵XN×k的第1,2,···,k列列向量,x11,x12,···,x1k分别为第1组中第1,2,···,k个输入变量的样本,x21,x22,···,x2k分别为第2组中第1,2,···,k个输入变量的样本,xN1,xN2,···,xNk分别为第N组中第1,2,···,k个输入变量的样本;

根据N×k维样本矩阵XN×k构建电力系统潮流方程的输入矩阵为样本矩阵XN×k剔除第j(j=1,2,···,k)列所得子集, 将输入矩阵 每组样本分别代入电力系统潮流方程中计算各负荷节点电压幅值,极坐标形式的电力系统潮流方程为:式中:i和j都是电力系统的节点编号,i=1,2,···,n,j=1,2,···,nn为电力系统节点个数,

Pi和Qi分别为注入节点i的有功功率和无功功率,Gij为节点i与节点j的电导,Bij为节点i与节点j的电纳,Vi和Vj分别为节点i和节点j的电压幅值,θi和θj分别为节点i和节点j的电压相角;

中N组样本分别经电力系统潮流方程计算后得到的节点电压幅值组成的节点电压矩阵为:其中:N为样本规模,

n为电力系统节点总数,

V11,V12,···,V1n为输入矩阵 的第1组样本经电力系统潮流方程计算后第1,

2,···,n个节点的电压幅值,

V21,V22,···,V2n为输入矩阵 的第2组样本经电力系统潮流方程计算后第1,

2,···,n个节点的电压幅值,

VN1,VN2,···,VNn为输入矩阵 的第N组样本经电力系统潮流方程计算后第1,

2,···,n个节点的电压幅值,

分别为第 组节点电压幅值行向量,V1=[V11,V12,···,V1n],V2=[V21,V22,···,V2n],VN=[VN1,VN2,···,VNn],最终获取N组n个节点的电压幅值所组成的矩阵VN×n。

3.根据权利要求2所述的计及多元随机变量电网电压稳定的灵敏度辨识方法,其特征在于,所述步骤2中利用电力系统潮流方程计算结果得到的节点电压幅值所组成的矩阵VN×n,计算电力系统局部电压稳定指标,得到N次潮流计算后电力系统局部电压稳定指标,具体过程如下:N次潮流计算后电力系统局部电压稳定指标组成的列向量LN×1满足公式:式(4)中,第h组样本的第i个节点的局部电压稳定指标Lhi计算如式(5)所示,h=1,2,···,N i=1,2,···,nh为潮流计算次数编号,

i和j均为节点编号,

N为样本规模,

n为电力系统节点总数,

αL为负荷节点所组成的集合,

为节点i和节点j间的互阻抗,

为第h次潮流计算时节点j注入的功率,

为第h次潮流计算得到的节点j电压相量,

Vhi为第h次潮流计算得到的节点i电压幅值,Lhi为第h次潮流计算得到的节点i电压稳定指标,L1,…,Lh,…,LN为第i=1,…,h,···,N次潮流计算得到的电力系统局部电压稳定指标。

4.根据权利要求3所述的计及多元随机变量电网电压稳定的灵敏度辨识方法,其特征在于,所述步骤3中计算电力系统全局灵敏度指标,并将所有节点的全局灵敏度指标按照从大到小的顺序进行排序,筛选出对电力系统电压稳定影响最大的节点的具体过程如下:式中:j为节点编号,

STj为节点j的全局灵敏度指标,

var(LN×1)为电力系统经样本矩阵XN×k潮流计算后局部电压稳定指标LN×1的方差,为电力系统经输入矩阵 潮流计算后局部电压稳定指标LN×1的方差,

为电力系统经输入矩阵 潮流计算后局部电压稳定指标LN×1方差的期望值;

根据公式(2)、公式(4)和公式(6)计算出所有节点对电力系统电压稳定影响程度的全局灵敏度指标,并将所有节点的全局灵敏度指标按照从大到小的顺序进行排序,筛选出对电力系统电压稳定影响最大的节点。