电力系统电压支撑强度计算方法及系统与流程

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种电力系统电压支撑强度计算方法及系统。

背景技术：

1、随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。

2、现阶段，随着大容量直流线路密集接入受端电网，在交直流相互作用的影响下，直流落点近区的交流线路故障极易引发直流换相失败故障，严重地将导致连续换相失败，进而引起直流闭锁。馈入交流电网的直流系统的容量和数目的增加，使得电力系统安全稳定运行的风险增大，一旦交流受端的电压支撑能力不足，直流动态无功需求便会引起直流有功恢复的震荡和迟滞，进而增加交流系统暂态电压失稳和功角失稳的风险，给电网的正常运行带来一系列挑战。因此，准确的进行电力系统电压支撑强度的计算，对于电力系统而言，具有重要意义。

3、目前，传统的电力系统电压支撑强度计算方案，采用的依旧是仿真计算的方案。但是，这类方案依赖于电力系统的仿真参数，而仿真参数的时效性和准确性都相对较差，这使得现有的电力系统电压支撑强度计算方案的准确性和可靠性也相对较差。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种可靠性高且精确性好的电力系统电压支撑强度计算方法。

2、本发明的目的之二在于提供一种实现所述电力系统电压支撑强度计算方法的系统。

3、本发明提供的这种电力系统电压支撑强度计算方法，包括如下步骤：

4、s1.获取目标电力系统的数据信息；

5、s2.基于灵敏度分析方法，计算得到目标电力系统的无功功率-电压灵敏度数据；

6、s3.对目标电力系统的无功功率分配系数进行预设；

7、s4.根据步骤s2和步骤s3得到的数据，完成目标电力系统的电压支撑强度的计算。

8、步骤s1所述的获取目标电力系统的数据信息，具体包括如下步骤：

9、获取目标电力系统的数据信息；

10、所述的数据信息包括目标电力系统的节点导纳矩阵和直流闭锁故障后的无功缺额数据。

11、步骤s2所述的基于灵敏度分析方法，计算得到目标电力系统的无功功率-电压灵敏度数据，具体包括如下步骤：

12、基于受端电网潮流雅克比矩阵，潮流计算满足如下算式：

13、

14、式中δp为节点注入有功功率变化量；δq为节点注入无功功率变化量；apδ为表示节点注入有功功率变化量对电压相角的影响因子；bpu为表示节点注入有功功率变化量对电压幅值的影响因子；cqδ为表示节点注入无功功率变化量对电压相角的影响因子；dqu为表示节点注入无功功率变化量对电压幅值的影响因子；δδ为节电压相角变化量；δu为电压幅值变化量；

15、对进行矩阵变换，得到

16、

17、式中sδp为表示有功出力波动对电压相角影响的灵敏度因子；sδq为表示无功出力波动对电压相角影响的灵敏度因子；sup为表示有功出力波动对电压幅值影响的灵敏度因子；suq为sup为表示无功出力波动对电压幅值影响的灵敏度因子；

18、对于包括n个pq节点的电力系统，该电力系统的电压幅值变化量δu与节点注入有功功率变化量δp、节点注入无功功率变化量δq满足

19、δu＝supδp+suqδq

20、简化得到δu＝suqδq。

21、步骤s3所述的对目标电力系统的无功功率分配系数进行预设，具体包括如下步骤：

22、按照硬件参数，设定发电机容量与无功分配系数满足：

23、条件1：α1:α2…αn＝q1,n:q2,n…qn,n

24、式中αn为第n台发电机的无功分配系数；qn,n为第n台发电机的容量；

25、无功分配系数还必须满足：

26、条件2：

27、最终，在同时满足条件1和条件2的情况下，完成无功分配系数的预设。

28、步骤s4所述的根据步骤s2和步骤s3得到的数据，完成目标电力系统的电压支撑强度的计算，具体包括如下步骤：

29、根据步骤s1获取的数据信息，构建节点导纳矩阵，从而得到各个发电机节点的无功限值；

30、对无功分配系数进行预设；

31、通过电压灵敏度，计算预设故障下各节点的电压变化；

32、根据各个节点的电压变化，判定电压是否越限：

33、若节点电压越限，则将设定的无功增量步长值乘以当前的无功分配系数，并作为该电压越限节点的无功补偿值；

34、若节点电压不越限，则不进行无功补偿；

35、最终，确定目标电力系统中各个节点的电压支撑强度。

36、本发明还提供了一种实现所述电力系统电压支撑强度计算方法的系统，包括数据获取模块、第一计算模块、系数预设模块和强度计算模块；数据获取模块、第一计算模块、系数预设模块和强度计算模块依次串接；数据获取模块用于获取目标电力系统的数据信息，并将数据信息上传第一计算模块；第一计算模块用于根据接收到的数据信息，基于灵敏度分析方法，计算得到目标电力系统的无功功率-电压灵敏度数据，并将数据信息上传系数预设模块；系数预设模块用于根据接收到的数据信息，对目标电力系统的无功功率分配系数进行预设，并将数据信息上传强度计算模块；强度计算模块用于根据接收到的数据信息，根据得到的数据，完成目标电力系统的电压支撑强度的计算。

37、本发明提供的这种电力系统电压支撑强度计算方法及系统，通过电力系统的实时参数获取，以及对应的参数计算和预设，不仅实现了电力系统电压支撑强度的计算，而且可靠性更高，精确性更好。

技术特征：

1.一种电力系统电压支撑强度计算方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的电力系统电压支撑强度计算方法，其特征在于步骤s1所述的获取目标电力系统的数据信息，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的电力系统电压支撑强度计算方法，其特征在于步骤s2所述的基于灵敏度分析方法，计算得到目标电力系统的无功功率-电压灵敏度数据，具体包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的电力系统电压支撑强度计算方法，其特征在于步骤s3所述的对目标电力系统的无功功率分配系数进行预设，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的电力系统电压支撑强度计算方法，其特征在于步骤s4所述的根据步骤s2和步骤s3得到的数据，完成目标电力系统的电压支撑强度的计算，具体包括如下步骤：

6.一种实现权利要求1～5之一所述的电力系统电压支撑强度计算方法的系统，其特征在于包括数据获取模块、第一计算模块、系数预设模块和强度计算模块；数据获取模块、第一计算模块、系数预设模块和强度计算模块依次串接；数据获取模块用于获取目标电力系统的数据信息，并将数据信息上传第一计算模块；第一计算模块用于根据接收到的数据信息，基于灵敏度分析方法，计算得到目标电力系统的无功功率-电压灵敏度数据，并将数据信息上传系数预设模块；系数预设模块用于根据接收到的数据信息，对目标电力系统的无功功率分配系数进行预设，并将数据信息上传强度计算模块；强度计算模块用于根据接收到的数据信息，根据得到的数据，完成目标电力系统的电压支撑强度的计算。

技术总结本发明公开了一种电力系统电压支撑强度计算方法，包括获取目标电力系统的数据信息；计算得到目标电力系统的无功功率‑电压灵敏度数据；对目标电力系统的无功功率分配系数进行预设；根据得到的数据完成目标电力系统的电压支撑强度的计算。本发明提供的这种电力系统电压支撑强度计算方法及系统，通过电力系统的实时参数获取，以及对应的参数计算和预设，不仅实现了电力系统电压支撑强度的计算，而且可靠性更高，精确性更好。技术研发人员：王璐,禹海峰,黎婧娴,刘浩田,文云峰,王翼飞,尹寒航,伍也凡受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2