專利名稱：基于微擾的割集電壓穩(wěn)定域局部邊界求解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電壓穩(wěn)定域局部邊界求解方法。

背景技術(shù)：
近年來世界范圍內(nèi)頻頻出現(xiàn)的大停電事故[1-2]多與電壓穩(wěn)定問題相關(guān)，使得電壓穩(wěn)定問題愈發(fā)突出。將域的方法應(yīng)用于電壓穩(wěn)定分析，可克服傳統(tǒng)“逐點法”的一些不足，因此域的方法已成為在線安全評估、監(jiān)視與優(yōu)化的一種重要手段[3-7]。
無論電力系統(tǒng)處于正常運行還是出現(xiàn)嚴重故障，調(diào)度人員往往需要通過監(jiān)控一些關(guān)鍵割集斷面的潮流來實現(xiàn)改善系統(tǒng)穩(wěn)定的目的[8，9]。此時，割集電壓穩(wěn)定域(CVSR)就成為他們實施監(jiān)控的得力工具[9-12]。CVSR定義在割集潮流空間上，由全部的電壓穩(wěn)定運行點構(gòu)成。傳統(tǒng)的CVSR求解方法，一般通過隨機擾動，形成大量電壓穩(wěn)定臨界點，然后采用最小二乘擬和過程，用一個超平面(HP)來近似CVSR的邊界。該方法所得超平面的精度取決于所求極限點的數(shù)目，極限點越多精度越高，因此為獲得較高的邊界擬和精度，需進行大量運算；此外，當CVSR邊界曲率較大時，該方法僅采用一個超平面來對邊界進行近似，可能會引起較大誤差。


發(fā)明內(nèi)容
為彌補現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明給出一種通過對運行點實施微擾以獲得CVSR局部邊界的新方法，不僅具有較高的計算效率，同時可保證所求邊界超平面包含當前運行點所對應(yīng)的極限點，具有較小的誤差，因此具有很好的工程實用價值。
為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種基于微擾的割集電壓穩(wěn)定域局部邊界求解方法，包括下列步驟 (1)對于任意支路Bi∈Itf，利用當前潮流結(jié)果，通過潮流追蹤，得到對該支路潮流有貢獻的發(fā)電機和負荷節(jié)點集合GBi＝{Gi，1，Gi，2，...，Gi，n}，LBi＝{Li，1，Li，2，...，Li，m}其中n，m分別為與該支路相關(guān)發(fā)電機和負荷節(jié)點的數(shù)目； (2)設(shè)GBi和LBi中的每個節(jié)點對支路Bi潮流PI，i的貢獻量分別為PGBi＝{PGi，1，PGi，2，...，PGi，n}和PLBi＝{PLi，1，PLi，2，...，PLi，m}，分別上述發(fā)電機和負荷對該支路潮流的貢獻因子αBi＝{αi，1，αi，2，...，αi，n}和βBi＝{βi，1，βi，2，...，βi，m}其中αi，k＝PGi，k/Pl，i×100％，Gi，k∈GBi，βi，j＝Pli，j/Plj×100％，Li，j∈LBi； (3)記GLi為與Bi支路相關(guān)的一組發(fā)電機-負荷節(jié)點對，用于對支路Bi的潮流實施微擾控制GLi＝{Gi，p，Li，q}，Gi，p∈GBi，Li，q∈LBi，并記GLitf為針對割集實施微擾控制的全部發(fā)電機-負荷對的集合GLitf＝{GL1，GL2，…，GLN}，通過如下循環(huán)過程確定集合GLitf，并保障GLitf內(nèi)不存在完全相同的兩組發(fā)電機-負荷對 第一步，設(shè)i＝1和GLitf為空，啟動算法； 第二步，按下式得到GLi初步結(jié)果GLi＝{Gi，p，Li，q}，其中 Gi，p∈GBi，αi，p＝max(αBi)，Li，q∈LBi，βi，q＝max(βBi)； 第三步，檢查GLitf是否已存在與GLi完全相同的發(fā)電機-負荷對，若否，轉(zhuǎn)第四步繼續(xù)；若是，則按如下方法對GLi加以修正 1)令αBi中的αi，p為零，并由αi，p＝max(αBi)再次確定Gi，p和新的GLi，并判斷GLi是否已在GLitf中存在，若是，繼續(xù)；否則轉(zhuǎn)第四步； 2)令βBi中的βi，q為零，由βi，q＝max(βBi)重新確定Li，q和對應(yīng)的GLi，并判斷GLi是否在GLitf已存在，若是，則重復(fù)第三步；否則轉(zhuǎn)第四步； 第四步，將GLi加入GLitf集合，同時令i＝i+1，檢查是否i>N，若是，繼續(xù)；否則轉(zhuǎn)第二步； 第五步，算法結(jié)束，GLitf即為所求微擾控制的實施對象； (4)記微擾控制量為ΔP>0，按式依次對GLitf中的發(fā)電機-負荷對實施微擾，得到正向微擾對應(yīng)的臨界點集合

按依次對GLitf中所有發(fā)電機-負荷對實施微擾，可得負向微擾后的臨界點集合
(5)利用正向微擾后的極限點集合

得到CVSR邊界的超平面HP+利用反向微擾后的極限點集合

可得對應(yīng)的邊界超平面HP- (6)采用如下公式加以修正其中得到修正后的邊界超平面HP 本發(fā)明給出一種根據(jù)系統(tǒng)當前運行點，通過精確微擾實現(xiàn)割集電壓穩(wěn)定域局部邊界快速求解的新方法，得到的割集電壓穩(wěn)定域局部邊界較通過求解大量極限點并采用LSM擬和過程的傳統(tǒng)CVSR邊界求解方法具有更高的計算效率[9-11]，利用[10，11]中誤差的定義，可得本發(fā)明誤差僅為0.88％，而[9-11]方法的誤差為2.40％，當極限點擾動的鄰域半徑取8MW和2MW時，本發(fā)明誤差將變?yōu)?.44％和0.091％，而[9-11]的誤差變化不大，因此計算精度也得到了提高?？傊肗ew England-39和IEEE-118節(jié)點等系統(tǒng)的驗證表明，本發(fā)明方法物理意義明確，可有效降低電壓穩(wěn)定域邊界的擬合誤差，可精確求解過系統(tǒng)當前極限點的CVSR邊界超平面，并具有運算速度快捷的優(yōu)勢，具有很好的工程應(yīng)用前景。



圖1本發(fā)明方法原理圖。
圖2New England 39節(jié)點系統(tǒng)及割集。

具體實施例方式 下面對本發(fā)明做進一步詳述。
1.割集電壓穩(wěn)定域(CVSR)及其邊界性質(zhì) 電力系統(tǒng)的割集定義為一組由如下支路構(gòu)成的集合，它將系統(tǒng)分為互不連通的兩部分 Itf＝{B1，B2，...，BN}(1) 其中，Bi＝{Fi，Ti}為割集的第i條支路，F(xiàn)i，Ti分別為支路的起始和終止節(jié)點；N為構(gòu)成該割集的支路數(shù)。用PItf表示割集的功率空間 PItf＝[PI，1，PI，2，...，PI，N] (2) 其中PI，i為第i條支路有功功率。用SGL＝SG∪SL表示系統(tǒng)注入功率向量；SG＝PG∪QG，SL＝PL∪QL分別表示發(fā)電機和負荷注入功率向量。當SGL給定后，可由潮流方程唯一確定系統(tǒng)的運行狀態(tài)x f(x，SGL)＝0 (3) 其中，f(·)為系統(tǒng)潮流方程。進一步，當x滿足下式(4)時，稱系統(tǒng)是電壓穩(wěn)定的；反之，若x滿足式(5)，則稱系統(tǒng)處于電壓穩(wěn)定臨界狀態(tài)[5，6]。其中fx為潮流方程雅克比矩陣，det(·)為其行列式。
det(fx)≠0 (4) det(fx)＝0 (5) 進一步，用Xs表示同時滿足式(3)，(4)的全部穩(wěn)定運行狀態(tài)的集合，用Xc表示同時滿足式(3)，(5)的全部臨界穩(wěn)定狀態(tài)的集合。此外我們知道，任給一個系統(tǒng)功率注入向量SGL，它不僅唯一決定系統(tǒng)的一個運行狀態(tài)x，在PItf空間上，還唯一確定一個系統(tǒng)運行點xItf，這一過程可用如下映射TI來表示 xItf＝TI(SGL) ＝[PI，1(SGL)，PI，2(SGL)，...，PI，N(SGL)] (6) 則割集靜態(tài)電壓穩(wěn)定域(CVSR)及其邊界可由下式給出 ΩCVSR＝{xItf|x∈Xs，xItf＝TI(SGL)}(7) 而功率注入空間電壓穩(wěn)定域(IVSR)[13-15]可表示為 ΩIVSR＝{SGL|x∈Xs} (9) 由上述定義不難看到，CVSR包含了PItf空間上的全部電壓穩(wěn)定運行點。當xItf位于CVSR內(nèi)部(或其邊界上)時，對應(yīng)的SGL向量必位于IVSR內(nèi)(或其邊界上)，因此CVSR可看作功率注入空間中電壓穩(wěn)定域IVSR在PItf空間上的一個映射[15]。眾多的研究已表明，IVSR的邊界是高維功率注入空間中的一個曲面。由上述分析不難看到，CVSR邊界作為IVSR邊界的一個映射，理論上也應(yīng)是PItf空間上的一個高維曲面。盡管已有的一些研究表明，可以用一個超平面來近似表示CVSR的邊界，且近似誤差可接受，但當CVSR邊界曲率較大時，采用一個超平面來近似CVSR邊界將存在較大風(fēng)險。
2、本發(fā)明的基于初始點微擾的CVSR邊界近似方法原理 以圖1所示情況為例，假設(shè)曲面為待求系統(tǒng)的CVSR邊界。已有方法僅采用一個超平面來近似估計CVSR邊界，如圖中HP∑所示，不難看出，當CVSR邊界曲率較大時會產(chǎn)生很大的誤差。若能利用系統(tǒng)當前運行點及對應(yīng)的極限點的空間分布信息，采用不同的局部超平面來對CVSR邊界進行近似，則可以大大降低由此產(chǎn)生的誤差。以圖1為例，由三個系統(tǒng)的運行點P1～P3分別確定三個局部超平面HP1～HP3，用于近似對應(yīng)的極限點CP1～CP3周圍的CVSR局部邊界，不難看到后者的近似誤差將大大減小。本發(fā)明所提方法，即通過對PItf空間上系統(tǒng)的初始點施加微小擾動，以獲得用超平面形式表示的CVSR邊界的局部近似。本發(fā)明方法原理如下首先對系統(tǒng)初始點xItf0進行精確地微擾以獲得N個擾動點

然后求解各擾動點對應(yīng)的極限點

最后由擾動后的極限點得到CVSR局部邊界的近似超平面。假設(shè)CVSR邊界為一個球面，則通過本方法確定的邊界將類似足球的表面，其上每一個小平面都近似表示一小塊邊界。為達到很好的近似效果，需保證如下兩點 1)初始擾動點

應(yīng)嚴格不相關(guān)，以確保由極限點

可以得到CVSR邊界超平面的局部近似結(jié)果，為此需要對初始點xItf0進行精確微擾。由于割集支路潮流不具有可控性，因此對xItf0的微擾需通過一定的方式，轉(zhuǎn)化為對系統(tǒng)注入功率SGL0的擾動； 2)應(yīng)保證所得超平面對CVSR邊界的近似盡量精確，為此需利用xItf0對應(yīng)的極限點xC0對所得超平面實施修正。
3、算法具體步驟 基于初始點微擾的CVSR邊界求解算法分為初始點精確微擾、超平面邊界求解與修正兩個步驟 基于初始點微擾的CVSR邊界求解算法分為初始點精確微擾、超平面邊界求解與修正兩個步驟 ●對初始點進行精確微擾 如前所述，在對初始點進行微擾時，應(yīng)保證擾動點

嚴格不相關(guān)，本發(fā)明采用如下步驟實現(xiàn) 1、確定與割集中每條支路相關(guān)的發(fā)電機和負荷節(jié)點集 本步的目的是確定在當前狀態(tài)下，與支路潮流關(guān)系較大的發(fā)電機和負荷節(jié)點。盡管可由節(jié)點注入對支路潮流的靈敏度信息來實現(xiàn)，但因需對潮流方程雅可比矩陣求逆，運算較為復(fù)雜，本發(fā)明采用潮流追蹤的方法來實現(xiàn)[8，16]，以提高運算效率，其過程如下 對于任意支路Bi∈Itf，利用當前潮流結(jié)果，通過潮流追蹤[8，16]可得對該支路潮流有貢獻的發(fā)電機和負荷節(jié)點集合 GBi＝{Gi，1，Gi，2，...，Gi，n} (11) LBi＝{Li，1，Li，2，...，Li，m} (12) 其中n，m分別為與該支路相關(guān)發(fā)電機和負荷節(jié)點的數(shù)目。設(shè)GBi和LBi中的每個節(jié)點對支路Bi潮流P1，i的貢獻量分別為 PGBi＝{PGi，1，PGi，2，...，PGi，n} (13) PLBi＝{PLi，1，PLi，2，...，PLi，m} (14) 在將網(wǎng)損近似分攤并將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為無損網(wǎng)絡(luò)后，式(13)和(14)所得結(jié)果滿足如下關(guān)系[8，16] 進一步可得上述發(fā)電機和負荷對該支路潮流的貢獻因子分別為 αBi＝{αi，1，αi，2，...，αi，n} (16) βBi＝{βi，1，βi，2，...，βi，m} (17) 其中 αi，k＝PGi，k/PI，i×100％，Gi，k∈GBi (18) βi，j＝PL1，i/PI，i×100％，Li，j∈LBi (19) 2、確定對每條支路實施微擾的被控發(fā)電機-負荷節(jié)點對 為便于描述，記GLi為與Bi支路相關(guān)的一組發(fā)電機-負荷節(jié)點對，用于對支路Bi的潮流實施微擾控制 GLi＝{Gi，p，Li，q}，Gi，p∈GBi，Li，q∈LBi(20) 并記GLitf為針對割集實施微擾控制的全部發(fā)電機-負荷對的集合 GLitf＝{GL1，GL2，…，GLN} (21) 本步的目的就是快速確定集合GLitf，并保障GLitf內(nèi)不存在完全相同的兩組發(fā)電機-負荷對，以保證擾動后的運行點嚴格不相關(guān)。通過如下循環(huán)過程實現(xiàn) 第一步，設(shè)i＝1和GLitf為空，啟動算法； 第二步，按下式得到GLi初步結(jié)果 GLi＝{Gi，p，Li，q} (22) 其中Gi，p∈GBi，αi，p＝max(αBi) (23) Li，q∈LBi，βi，q＝max(βBi) (24) 第三步，檢查GLitf是否已存在與GLi完全相同的發(fā)電機-負荷對？若否，轉(zhuǎn)第四步繼續(xù)；若是，則按如下方法對GLi加以修正 1)令αBi中的αi，p為零，并由αi，p＝max(αBi)再次確定Gi，p和新的GLi，并判斷GLi是否已在GLitf中存在？若是，繼續(xù)；否則轉(zhuǎn)第四步； 2)令βBi中的βi，q為零，由βi，q＝max(βBi)重新確定Li，q和對應(yīng)的GLi，并判斷GLi是否在GLitf已存在？若是，則重復(fù)第三步；否則轉(zhuǎn)第四步。
第四步，將GLi加入GLitf集合，同時令i＝i+1，檢查是否i>N，若是，繼續(xù)；否則轉(zhuǎn)第二步。
第五步，算法結(jié)束，GLitf即為所求微擾控制的實施對象。
3、利用GLitf對割集支路潮流進行精確微擾 記微擾控制量為ΔP>0，按如下方式通過GLitf對割集支路的潮流實施微擾 正向微擾 反向微擾 按式(25)(26)對GLi∈GLitf實施微擾后得到的系統(tǒng)運行點記為

(在割集功率空間中擾動后的運行點記為

)。以它為系統(tǒng)初始點，按預(yù)設(shè)的負荷增長和發(fā)電調(diào)度方式，求解系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定臨界點記為

按式(25)(26)依次對GLitf中的發(fā)電機-負荷對實施微擾，可得正向微擾對應(yīng)的臨界點集合
同樣，按式(27)(28)，依次對GLitf中所有發(fā)電機-負荷對實施微擾，可得負向微擾后的臨界點集合
由上面的求解過程可知，兩組極限點集合中的元素將嚴格不相關(guān)。
●邊界超平面求解與修正 首先，利用正向微擾后的極限點集合

通過求解N個線性方程組，可得到CVSR邊界的超平面，記為HP+ HP+ 同樣，利用反向微擾后的極限點集合

可得對應(yīng)的邊界超平面，記為HP- HP- 由于擾動量的存在，HP+和HP-兩個平面內(nèi)通常并不包含割集初始點xItf0對應(yīng)的極限點xC0，為此采用如下方法加以修正 其中 由此可得修正后的邊界超平面為 HP 不難看出，上述修正實際是對HP+和HP-兩平面的系數(shù)進行加權(quán)平均，并將修正后的超平面HP進行平移，保證其過xC0點，因此滿足 4、算法說明 1)本發(fā)明采用割集支路有功潮流來表示CVSR邊界，而沒有采用復(fù)功率，主要考慮到以下一些原因一方面，實際電力部門在進行斷面潮流監(jiān)控時，更為關(guān)心支路潮流的有功部分[17，18]；另一方面，在臨近電壓失穩(wěn)時，高壓支路的充電(無功)功率非常大，甚至出現(xiàn)支路無功“只入不出”的情況，即支路兩端系統(tǒng)同時供給支路無功，此時將難以采用支路無功功率對CVSR邊界加以表示；其三，本發(fā)明所給HP是過xC0CVSR邊界的局部近似，分布在xC0周圍的極限點，對應(yīng)支路無功功率數(shù)值變化不大，采用復(fù)功率表示CVSR邊界超平面時，無功部分的貢獻可考慮為一個近似恒定不變的常數(shù)，從而可降維到支路有功功率空間上。
2)[9-11]等在用超平面對CVSR邊界近似時，采用最小二乘擬和方法(LSM)實現(xiàn)，該方法存在兩點不足其一，所得超平面的精度取決于擬和的極限點數(shù)目的多寡，極限點數(shù)目越大精度越高，因此為獲得較高的邊界擬和精度，該方法需進行大量計算；其二，所得邊界超平面往往不能保證一定過初始極限點xC0。以圖1為例，假設(shè)圖中CP2點即為當前的xC0，該方法是在CP2點周圍隨機求解大量臨界點，然后由LSM算法擬和出超平面HP∑，不難看出，HP∑必不包含CP2點。本發(fā)明方法則通過對初始點進行精確微擾，保證擾動點嚴格不相關(guān)，通過直接求解線性方程組得到邊界超平面的系數(shù)，并經(jīng)修正保證超平面嚴格過xC0，同時大大減小了極限點求解數(shù)目。因此，本發(fā)明方法在提高邊界精度的同時，提高了求解的效率。
5、New England 39節(jié)點系統(tǒng)算例 New England 39節(jié)點系統(tǒng)如圖2所示，圖中支路箭頭指示了潮流方向，功率基準取100MW。
表1.New England 39節(jié)點系統(tǒng)割集A
表2.割集A的初始極限點xC0，

和

集合
表3.超平面HP+，HP-和修正后的超平面HP 表4.HP及僅由HP+和HP-確定的邊界超平面
表5.不同微擾量對應(yīng)的超平面系數(shù)
A、割集A算例結(jié)果 取圖中割集A為研究對象，表1給出了割集的支路構(gòu)成及初始潮流。采用節(jié)3方法求解其發(fā)電機-負荷對集合GLitf，所得結(jié)果示于表1。取微擾量ΔP＝10MW，表2給出了此時系統(tǒng)的xC0和實施正、反向微擾控制后所得極限點集合

據(jù)此可得HP+，HP-。進一步，利用xC0對所得結(jié)果進行修正，最終所得超平面HP示于表3。
1)近似計算由表3可知，HP+與HP-近似平行，其夾角僅為0.103°。本發(fā)明采用雙向微擾來獲得精確的CVSR邊界，但由于HP+和HP-近似平行，若僅利用xC0對HP+進行平移操作，可得近似超平面系數(shù)(-0.0005013，0.0006033，-0.0005778)，此時它與表3中所求的HP夾角僅為0.053°；同樣，若僅采用HP-求解的邊界超平面與HP之間的夾角僅為0.050°，如表4所示。從工程應(yīng)用的角度考慮，這樣的誤差是可以接受的，因此，完全可以直接利用HP+或HP-來求解CVSR邊界超平面——近似計算，這時算法的計算量將減少約一半。采用雙向微擾需求解2N+1個極限點，而采用近似方法則只需求解N+1個極限點。但無論采用哪種方法，都較通過求解大量極限點并采用LSM擬和過程的傳統(tǒng)CVSR邊界求解方法具有更高的計算效率[9-11]。
2)誤差比較以xC0為中心，在半徑為16MW的鄰域內(nèi)隨機生成200個極限點，代入表3所得超平面，并與[9-11]所得結(jié)果進行比較，利用[10，11]中誤差的定義，可得本發(fā)明誤差僅為0.88％，[9-11]方法的誤差為2.40％。當極限點擾動的鄰域半徑取8MW和2MW時，本發(fā)明誤差將變?yōu)?.44％和0.091％，而[9-11]的誤差變化不大。由此不難看到，由于本發(fā)明所給超平面實際就是過xC0點CVSR邊界的切平面，當系統(tǒng)的初始點變化不大(因此極限點變動也不大)時，所得邊界的近似結(jié)果非常精確。當初始點有較大變動時，可利用本發(fā)明方法計算快捷的優(yōu)點，重新求解超平面以保證邊界的近似精度。
3)計算結(jié)果與微擾量的關(guān)系將微擾量ΔP分別取1MW，5MW和10MW，然后利用節(jié)3方法計算割集A對應(yīng)的超平面，所得結(jié)果示于表5。以1MW微擾所得超平面為基準，5MW和10MW所得結(jié)果與之夾角僅為0.279°和0.362°，三個超平面幾乎完全重合，因此本發(fā)明方法所得結(jié)果受微擾量取值大小影響較小。但考慮到電力系統(tǒng)的非線性特征，實際應(yīng)用中微擾量取值不宜過大。
表6.NewEngland 39節(jié)點系統(tǒng)割集B、C
表7.割集B、C的計算結(jié)果 表8.IEEE-118系統(tǒng)割集 B、割集B，C的算例結(jié)果 表6給出圖2中割集B和割集C的支路構(gòu)成情況。當ΔP＝10MW，驗證鄰域的半徑取16MW時，表7給出了兩割集超平面的計算結(jié)果及與[9-11]的誤差比較結(jié)果。不難看出，本發(fā)明方法所得計算結(jié)果的誤差遠小于[9-11]。
6、IEEE-118節(jié)點系統(tǒng)算例 IEEE-118節(jié)點系統(tǒng)參數(shù)及初始場景同[9]，以表8所示割集為例加以驗證。取ΔP＝10MW，可得超平面系數(shù)為[-0.000936，0.003585，-0.001264，-0.000476，0.003310]，驗證時擾動鄰域半徑取為25MW，計算結(jié)果的誤差僅為1.30％。
進一步采用EPRI-1000節(jié)點系統(tǒng)、國內(nèi)多個實際系統(tǒng)算例進行驗證，本發(fā)明方法均可對初始極限點周圍的CVSR邊界進行精確求解，同時本發(fā)明方法計算效率高，完全可以滿足在線安全監(jiān)控的需要，具有較好的實用價值。
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權(quán)利要求
1.一種基于微擾的割集電壓穩(wěn)定域局部邊界求解方法，包括下列步驟
(1)對于任意支路Bi∈Itf，利用當前潮流結(jié)果，通過潮流追蹤，得到對該支路潮流有貢獻的發(fā)電機和負荷節(jié)點集合其中n，m分別為與該支路相關(guān)發(fā)電機和負荷節(jié)點的數(shù)目；
(2)設(shè)
和
中的每個節(jié)點對支路Bi潮流PI，i的貢獻量分別為和分別上述發(fā)電機和負荷對該支路潮流的貢獻因子和其中
(3)記GLi為與Bi支路相關(guān)的一組發(fā)電機-負荷節(jié)點對，用于對支路Bi的潮流實施微擾控制GLi＝{Gi，p，Li，q}，并記GLitf為針對割集實施微擾控制的全部發(fā)電機-負荷對的集合GLitf＝{GL1，GL2，…，GLN}，通過如下循環(huán)過程確定集合GLitf，并保障GLitf內(nèi)不存在完全相同的兩組發(fā)電機-負荷對
第一步，設(shè)i＝1和GLitf為空，啟動算法；
第二步，按下式得到GLi初步結(jié)果GLi＝{Gi，p，Li，q}，其中αi，p＝max(αBi)，Li,p∈LBi，
第三步，檢查GLitf是否已存在與GLi完全相同的發(fā)電機-負荷對，若否，轉(zhuǎn)第四步繼續(xù)；若是，則按如下方法對GLi加以修正
1)令
中的αi，p為零，并由再次確定Gi，p和新的GLi，并判斷GLi是否已在GLitf中存在，若是，繼續(xù)；否則轉(zhuǎn)第四步；
2)令
中的βi，q為零，由βi，q＝max(βBi)重新確定Li，q和對應(yīng)的GLi，并判斷GLi是否在GLitf已存在，若是，則重復(fù)第三步；否則轉(zhuǎn)第四步；
第四步，將GLi加入GLitf集合，同時令i＝i+1，檢查是否i>N，若是，繼續(xù)；否則轉(zhuǎn)第二步；
第五步，算法結(jié)束，GLitf即為所求微擾控制的實施對象；
(4)記微擾控制量為ΔP>0，按式依次對GLitf中的發(fā)電機-負荷對實施微擾，得到正向微擾對應(yīng)的臨界點集合
按依次對GLitf中所有發(fā)電機-負荷對實施微擾，可得負向微擾后的臨界點集合
(5)利用正向微擾后的極限點集合
得到CVSR邊界的超平面HP+利用反向微擾后的極限點集合
可得對應(yīng)的邊界超平面HP-
(6)采用如下公式加以修正其中得到修正后的邊界超平面HP
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于微擾的割集電壓穩(wěn)定域局部邊界求解方法，首先利用潮流追蹤，確定對割集中每條支路潮流影響最大的發(fā)電機-負荷節(jié)點對，通過對其實施控制，實現(xiàn)對每條支路潮流增、減的雙向微擾；進一步，利用微擾后的運行點，在割集功率空間上確定系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定臨界點，并利用這些臨界點分別得到安全域邊界在增、減兩個對稱擾動方向上的局部邊界近似超平面；最后，通過對兩個局部近似超平面平移和加權(quán)處理，得到電壓穩(wěn)定域局部邊界的精確結(jié)果。本發(fā)明不僅具有較高的計算效率，同時可保證所求邊界超平面包含當前運行點所對應(yīng)的極限點，具有較小的誤差，因此具有很好的工程實用價值。
文檔編號H02J3/00GK101534010SQ200910068470
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者賈宏杰, 穆云飛, 孫建偉, 徐憲東 申請人:天津大學(xué)