一种电网时序潮流计算方法与流程

本发明涉及电网，具体而言，涉及一种电网时序潮流计算方法。

背景技术：

1、潮流计算的主要目的是确定电力系统中各个节点(或母线)的电压幅值和相角，以及线路中的功率流动情况，这对于电力系统的规划、设计和运行都是至关重要的。在很多场景下，有必要对系统进行多个时间断面的潮流计算，来分析一定时间周期内的系统运行情况，我们称之为时序潮流仿真。对于时序潮流计算来说，由于开关动作、线路故障等变化因素的影响，断面之间的拓扑关系有可能发生变化，这可能会导致系统中出现若干没有平衡节点的孤岛子网，如果在这些子网中存在构网型的分布式电源和储能设备，那么这些系统还可能继续供电一段时间，而这一过程对分析系统的可靠性、安全性等指标影响较大。因此，针对以上系统进行时序潮流计算时，需要正确反映出这些孤岛子网的持续供电过程。

2、目前，主流的潮流计算商业软件都不具备时序潮流计算功能，而针对仿真周期内拓扑关系发生改变的情况，往往需要用户根据开关动作、线路故障等情况手动修改拓扑进行分析，并且无法直接计算没有平衡节点的孤岛子网。在现有的研究文献当中，对于孤岛子网的时序潮流计算也鲜有关注，往往是直接将该子网从主系统中切除，只计算包含平衡节点的电网系统。

技术实现思路

1、本发明的目的包括提供了一种电网时序潮流计算方法，其能够动态分析拓扑关系，并对其中的孤岛子网进行持续的潮流计算，直至恢复与主电网的连接或者发生断电，对于进行更加准确的系统可靠性计算有着非常重要的意义。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、本发明提供一种电网时序潮流计算方法，所述电网时序潮流计算方法包括：

4、s1：在目标电网g中，获取t个时刻断面中存在变化因素的时刻编号，并以此为间隔将时序仿真划分为若干个时段，其中，每个时段内的拓扑关系是一致的；

5、s2：将目标电网g按照连通性拆分为若干个子网，假设默认平衡节点gens所在的子网为gs，则剩余的子网为孤岛子网；

6、s31：对于默认平衡节点gens所在的子网gs按照常规方法进行时序潮流计算；

7、s32：对于孤岛子网gi，从当前时段的第0个时刻断面的时序潮流计算开始，获得第i个储能设备的平衡功率pi；

8、s33：基于平衡功率pi，判断储能设备是否可以平衡当前系统电源和负荷之间的不平衡量，并确定时序潮流计算策略；

9、s34：对所有储能设备按照s33计算出的充放电功率来执行时序潮流计算，获得第j个分布式电源的平衡功率pj；

10、s35：基于平衡功率pj，判断系统的电力平衡情况，并确定时序潮流计算策略。

11、在可选的实施方式中，s32包括：

12、选择第i个储能设备当作平衡节点，其中，i从1开始，此时编号为1～i-1的储能设备充放电功率等于之前迭代的计算值，而第i+1～n个储能设备不进行任何充放，所有的分布式电源按照计划出力输出功率，进行当前时刻断面的潮流计算，获得第i个储能设备的平衡功率pi。

13、在可选的实施方式中，s33包括：

14、若pi满足公式(1)，则认为储能设备能够平衡当前系统电源和负荷之间的不平衡量，则利用公式(2)更新储能设备在下一个时刻断面的soc后，就进行下一个时刻断面的时序潮流计算；

15、若pi不满足公式(1)，则将pi置为公式(1)中的临界值，即当pi大于上限值时将其置为上限值，低于下限值时将其置为下限值，接着利用公式(2)更新储能设备在下一个时刻断面的soc，然后用i＝i+1重复s32，如果i此时等于n则进入s34；其中，公式(1)和公式(2)的表达式如下：

16、

17、其中，si为第i个储能设备的最大储能容量，socmin为储能设备的储能电量百分比的最小值，socmax为储能设备的储能电量百分比的最大值，pcharge,max为最大充电功率，pdischarge,max为最大放电功率，soci为第i个储能设备的当前储能电量百分比，δt为当前时刻断面与下个时刻断面间的时间步长。

18、在可选的实施方式中，s34包括：

19、选择第j个分布式电源当作平衡节点，其中，j从1开始，第j个分布式电源的计划出力为ps.j，此时第1～j-1的分布式电源出力为0，第j+1～m的分布式电源的出力按照计划出力执行，对所有储能设备按照s33计算出的充放电功率来执行时序潮流计算，再进行当前时刻断面的时序潮流计算，获得第j个分布式电源的平衡功率pj。

20、在可选的实施方式中，s35包括：

21、若pj>ps.j，说明整个系统的电源的出力能力已经小于负荷需求，此时整个系统将中断供电，所有节点的功率、电压、相角都为0，并且在此之后的所有时刻断面都不再进行时序潮流计算；

22、若0≤pj≤ps,j，说明电源可以弃掉部分发电量来实现系统的平衡，此时电源的出力即为pj，则进行下一个时刻断面的时序潮流计算；

23、若pj<0，说明即便弃掉电源的所有发电量仍有富裕电力，此时将pj置为0，并用j＝j+1重复s34。

24、本实施例提供的电网时序潮流计算方法的有益效果包括：

25、该电网时序潮流计算方法考虑了拓扑改变和分布式电源及储能影响，相比传统的时序潮流计算方法，该方法随着时步推进，可以动态分析拓扑关系，并对其中的孤岛子网进行持续的潮流计算，直至恢复与主电网的连接或者发生断电，对于进行更加准确的系统可靠性计算有着非常重要的意义。

技术特征：

1.一种电网时序潮流计算方法，其特征在于，所述电网时序潮流计算方法包括：

2.根据权利要求1所述的电网时序潮流计算方法，其特征在于，s32包括：

3.根据权利要求2所述的电网时序潮流计算方法，其特征在于，s33包括：

4.根据权利要求3所述的电网时序潮流计算方法，其特征在于，s34包括：

5.根据权利要求4所述的电网时序潮流计算方法，其特征在于，s35包括：

技术总结
本发明提供一种电网时序潮流计算方法，涉及电网技术领域。电网时序潮流计算方法将目标电网G按照连通性拆分为若干个子网，对于默认平衡节点Gen<subgt;s</subgt;所在的子网g<subgt;s</subgt;，剩余的子网为孤岛子网；对于子网g<subgt;s</subgt;按照常规方法进行时序潮流计算，对单个时间断面内孤岛子网的时序潮流计算设计了专门的迭代策略，并在孤岛子网的时序潮流计算中，提供了判定供电中断后的处理方式，考虑了拓扑改变和分布式电源及储能影响，相比传统的时序潮流计算方法，该方法随着时步推进，可以动态分析拓扑关系，并对其中的孤岛子网进行持续的潮流计算，直至恢复与主电网的连接或者发生断电，对于进行更加准确的系统可靠性计算有着非常重要的意义。

技术研发人员：李俊辉,王文钟,李家淇,孔慧超,曾子县,罗金满
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司东莞供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2