基于两端口戴维南等值的合环电压控制可行域确定方法
【专利摘要】本发明提供一种基于两端口戴维南等值的合环电压控制可行域确定方法，包括：1，计算合环前合环点两侧压差和合环前后首末端站内任意母线的电压变化对合环后合环点无功交换的灵敏度；2，计算合环前线路末端母线电压与合环前末端站内任意母线电压的比值以及合环前线路首端母线电压与合环前首端站内任意母线电压的比值；3，设定无功交换的初值和步长；4，计算合环前合环点两侧压差和合环前后首末端站内任意母线的电压变化；5，计算合环电压控制可行域的上限值和下限值。本发明提供的一种方法，掌握合环操作影响母线电压变化的关键因素，快速计算合环操作电压控制可行域，利于系统分析、运行人员采取灵活有效的控制措施，提高大电网安全稳定运行水平。
【专利说明】基于两端口戴维南等值的合环电压控制可行域确定方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种基于两端口戴维南等值的合环电压控制可行域确定方法。
【背景技术】
[0002]目前电网存在多个500/220kV、750/330 (220)kV、1000/500kV电磁环网，高电压等
级线路合环操作的电压控制，一直是电网运行关注的重要问题。当高电压等级线路距离长、充电无功大，且系统短路容量相对较小时，合环操作会引起系统母线电压大幅变化，可能导致稳态过电压/低电压问题，对合环操作的电压控制策略提出了更高要求。
[0003]目前电网中合环电压控制策略的主要计算方法是针对典型方式通过多次潮流计算，给出几组电压控制策略。这种方法主要存在两方面问题，一是策略计算过程中需要进行多次潮流调整，较为费时；二是策略应用过程中存在电压无法匹配的区间，可能需要对实际电网进行不必要的方式调整。因此需要研究合环电压控制全可行区间的快速计算方法。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提供一种基于两端口戴维南等值的合环电压控制可行域确定方法，包括:
[0005]步骤1，在初始潮流方式下，在待合环线路末端增加虚拟母线作为线路末端端点，以合环点两侧母线为端口，建立全网的两端口戴维南等值模型，分别计算合环前合环点两
侧压差和合环前后首末端站内任意母线i的电压变化对合环后合环点无功交换盟的灵敏度
【权利要求】
1.一种基于两端口戴维南等值的合环电压控制可行域确定方法，其特征在于，所述方法包括:步骤1，在初始潮流方式下，在待合环线路末端增加虚拟母线作为线路末端端点，以合环点两侧母线为端口，建立全网的两端口戴维南等值模型，分别计算合环前合环点两侧压差和合环前后首末端站内任意母线i的电压变化对合环后合环点无功交换ρρ的灵敏度和；步骤2，在初始潮流方式下，计算合环前线路末端端点电压与合环前线路首端母线电压F4(n)的幅值之差Λ'，分别计算合环前线路末端母线电压if1与合环前末端站内任意母线i电圧的比值k2i以及合环前线路首端母线电圧?4ρι与合环前首端站内任意母线i电压的比值k4i ；步骤3，设定无功交换的初值和步长；步骤4，按步长递增或者递减所述无功交换’的值，根据所述无功交换'的值以及所述步骤1得到的灵敏度所述&的值计算得到合环前合环点两侧压差hf’和合环前后首末端站内任意母线i的电压变化AV/ ；`步骤5，计算合环前后首末端站内的所有母线电压，计算当前无功交换的值β(^’对应的合环电压控制可行域的上限值和下限值，若合环电压控制可行域的上限值和下限值均存在，执行步骤4 ;否则，算法终止。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初始潮流方式下，计算所述合环前合环点两侧压差巧⑴对所述合环后合环点无功交换的灵敏度*^&方法为:a^0> χπ+χ22-2χ12ν,2?'2 dQ^ 执m合环后合环点无功交换流出线路末端节点方向为正if)力合环前线路末端端点电压幅值；xn、x22、\2分别为两端口戴维南等值模型中母线1的自阻抗、母线2的自阻抗、母线1与母线2的互阻抗；在所述初始潮流方式下，所述首末端站内任意母线i的电压差对所述合环后合环点无功交换的灵敏度*是根据全网潮流方程的雅克比矩阵计算得到的，包括:_ dV, _ dVi dVsV,Q'2 ~ dQ^ ~ dQf dQ^⑵cV.cV.式中，#、?分别为母线i的电压对所述母线1、母线2注入无功的灵敏度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，在所述初始潮流方式下，所述合环前线路末端端点电压if)与所述首端母线电压F/01的幅值之差Λ':
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中无功交换'的初值为OMvar，增长步长为一个小的正值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步长的值为0.lMvar。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中通过设定控制模式变量的值决定所述无功交换值为正值或者负值，所述控制模式变量为1时，表示合环点无功交换为正值，递增改变所述无功交换的值β?” ；所述控制模式变量为-1时，表示合环点无功交换为负值，递减改变所述无功交换的值’ ；根据所述灵敏度\&和&&2的值计算得到所述合环前合环点两侧压差和所述首末端站内任意母线i的电压差AV/方法为:
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤5中确定当前无功交换的值对应的合环电压控制可行域的上限值和下限值的方法包括:步骤501，设定合环前线路末端端点电压^⑼1的值其上限值Vlmax，执行步骤502 ；步骤501'，设定合环前线路末端端点电圧的值为其下限值％_，执行步骤502;步骤502，根据所述步骤2得到的Λ VL和所述步骤3得到的/?°)'以及所述步骤501或者501 ’中设定的所述合环前线路末端端点电压的值计算得到所述合环前线路首端母线电压Κ(0>'和’，根据所述)'和}'以及k2i和k4i计算首末端站内任意母线i的电压KU>’，根据Κ(?>’和所述步骤3得到的所述首末端站内任意母线i的电压差计算得到合环后首末端站内任意母线i的电压，根据所述步骤501中设定的值计算完成后，执行步骤503;根据所述步骤501 '中设定的值计算完成后，执行步骤503 ':
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤504和步骤504'中，将所述首末端站内任意母线i的电压越上限或者下限幅度折算至线路首末端母线电压等级后确定越限幅度最大的母线电压，将所述首末端站内任意等级母线i的电压越上限幅度折算至首末端母线电压等级为:
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述越限幅度最大的母线电压值的越限值对所述合环前后线路任意母线i的电圧if)'和R(1)'以及所述合环前线路末端端点电压的值进行修改包括:根据所述折算后的结果选出越限幅度最大值，所述首末端母线的电压调整量为Λ ，所述首末端站内其他母线i的电压调整量为:
【文档编号】H02J3/12GK103647285SQ201310710769
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】刘明松, 张健, 郭强, 易俊, 曾兵, 屠竟哲 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院