專利名稱：：支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的分析技術(shù)，特別是涉及一種輸電網(wǎng)快速潮流的計算方法的技術(shù)。
背景技術(shù)：
：調(diào)度員潮流計算(DispatchFlow,DF)是能量管理系統(tǒng)(EnergyManagementSystem,EMS)在線分析的重要組成部分，其原理是利用實時或者準(zhǔn)實時的采集數(shù)據(jù)上，在狀態(tài)估計基礎(chǔ)上，設(shè)置等式約束條件和非等式約束進(jìn)行迭代求解，以計算出電力系統(tǒng)的狀態(tài)變量(即所有母線的電壓幅值和相角)，然后進(jìn)一步進(jìn)行安全分析計算，以求解電網(wǎng)的現(xiàn)在、將來的運(yùn)行狀態(tài)。實時的調(diào)度員潮流計算可以幫助調(diào)度員發(fā)現(xiàn)實時網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，模擬的調(diào)度員潮流計算可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)在某些假定邊界下的不正常運(yùn)行狀態(tài)，然后采取相應(yīng)對策，以提高事故時調(diào)度員處理問題時的反應(yīng)能力。如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行方式多變，則調(diào)度員設(shè)置邊界的情況將變得困難重重，大多數(shù)故障和邊界情況將難以假設(shè)。于是出現(xiàn)了能快速處理大量假設(shè)邊界的快速算法，這種算法特點是可以逐個循環(huán)設(shè)置假設(shè)條件，并且進(jìn)行快速計算得出比較準(zhǔn)確的結(jié)果，在保證精度同時能夠?qū)崟r在線運(yùn)行，以找出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中存在的潛在隱患。當(dāng)系統(tǒng)支路數(shù)目N規(guī)模逐步增大時，實時假設(shè)每個支路開斷的N-I安全分析軟件就需要這種快速求解技術(shù)。目前的穩(wěn)態(tài)中的N-I安全分析方法，采用近似的攝動法或者直流求解方法，保證時間快速但難以保證精度；而且在線對N-I個開斷的支路進(jìn)行求解，需要采用N次求解，多次迭代的方法，保證精度但難以保證速度。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能快速求解潮流，同時提高精度的支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法，其特征在于，具體步驟如下1)對m個節(jié)點η條支路的網(wǎng)絡(luò)模型，得到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點導(dǎo)納矩陣方程；2)采用牛頓-拉夫遜法計算潮流解，得到母線電壓Vm、相角θω;3)標(biāo)識任意的第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素yij;4)當(dāng)支路k開斷時，第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素Yij變?yōu)榱?lt;formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>，其中為潮流收斂精度，=10Ε-6；變化量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>5)當(dāng)支路k開斷時，新的導(dǎo)納矩陣；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中山為！!!維單位矩陣；InT1為m維單位矩陣轉(zhuǎn)置；此時支路導(dǎo)納/>>Yij；變化量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>于是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>6)把2)中得到的解作為初值，修正后的導(dǎo)納矩陣作為新的矩陣，此時并不因為支路k的開斷，導(dǎo)納矩陣行列式元素?zé)o變化，無需進(jìn)行矩陣的行列式變換，可以繼續(xù)進(jìn)行迭代求解，把解記入R(k)中；7)重復(fù)3)_6)能計算出一系列的解集合R，從而迅速求解出其余開斷支路的潮流。這樣η條支路進(jìn)行η-1次開斷潮流的解就能迅速求解。本發(fā)明提出的支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法，能適用于N-I安全分析和N-I支路開斷潮流計算2種情況，可以對電力輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行N-I支路開斷潮流進(jìn)行快速計算，還能對N-I安全分析進(jìn)行快速掃描，以找出實時網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)，供調(diào)度員迅速處理，以排除潛在的危險。本發(fā)明采用的支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法是不需要修改潮流方程的節(jié)點導(dǎo)納矩陣元素結(jié)構(gòu)和行列矩陣數(shù)目，避免了多次計算重新形成因子表的時間開銷，達(dá)到快速計算目的。本發(fā)明求解N-I潮流問題，僅僅需要一次網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)初始化，采用因子表修正方式可以同時滿足1)計算結(jié)果精度高；2)計算時間少。圖1是本發(fā)明實施例的支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法的流程圖。具體實施例方式以下結(jié)合對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的一種支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法，其特征在于，具體步驟如下1)對m個節(jié)點η條支路的網(wǎng)絡(luò)模型，得到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點導(dǎo)納矩陣方程；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>H，N,Μ,L分別為導(dǎo)納矩陣的分塊矩陣，其中Μ，N為對稱三角陣；2)采用牛頓-拉夫遜法計算潮流解，得到母線電壓Vm、相角θω;3)標(biāo)識任意的第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素yij，由于M，N為對稱陣，故第K個支路還存在導(dǎo)納元素yji；4)當(dāng)支路k開斷時，第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素Yij變?yōu)榱?,j=/Ji=1/0，其中為潮流收斂精度，=10Ε-6；變化量Ay=/Jj-Yij；5)當(dāng)支路k開斷時，新的導(dǎo)納矩陣；Y^fflXffl=Υωχω+ΙωΔyl/;其中維單位矩陣；InT1為m維單位矩陣轉(zhuǎn)置；此時支路導(dǎo)納/υ>>Yij；變化量Ay=ΓγΓ>/；于是:廠_=Fmxm+IyV1;Γπ「HΝ"Ιτ、τ.ι<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>6)把2)中得到的解電SVm、相角θm作為初值，修正后的導(dǎo)納矩陣作為新的矩陣，此時并不因為支路k的開斷，導(dǎo)納矩陣行列式元素?zé)o變化，無需進(jìn)行矩陣的行列式變換，可以繼續(xù)進(jìn)行迭代求解，把解記入R(k)中；7)重復(fù)3)_6)可以計算出一系列的解集合R，從而迅速求解出其余開斷支路的潮流。這樣η條支路進(jìn)行η-1次開斷潮流的解就能迅速求解。權(quán)利要求一種支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法，其特征在于，具體步驟如下1)對m個節(jié)點n條支路的網(wǎng)絡(luò)模型，得到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點導(dǎo)納矩陣方程；2)采用牛頓-拉夫遜法計算潮流解，得到母線電壓Vm、相角θm；3)標(biāo)識任意的第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素yij；4)當(dāng)支路k開斷時，第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素yij變?yōu)閥`ij；令y`ij＝y(tǒng)`ji＝1/ó，其中ó為潮流收斂精度，ó＝10E-6；變化量Δy＝y(tǒng)`ij-yij；5)當(dāng)支路k開斷時，新的導(dǎo)納矩陣；Y~m×m＝Y(jié)m×m+ImΔyIm-1；其中Im為m維單位矩陣；Im-1為m維單位矩陣轉(zhuǎn)置；此時支路導(dǎo)納y`ij＞＞yij；變化量Δy＝y(tǒng)`ij-yij-＞y`ij；于是Y~m×m＝Y(jié)m×m+Iy`ijI-1；<mrow><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>H</mi></mtd><mtd><mi>N</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>M</mi></mtd><mtd><mi>L</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mi>I</mi><msub><msup><mi>y</mi><mo>`</mo></msup><mi>ij</mi></msub><msup><mi>I</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mo>;</mo></mrow>6)把2)中得到的解作為初值，修正后的導(dǎo)納矩陣作為新的矩陣，此時并不因為支路k的開斷，導(dǎo)納矩陣行列式元素?zé)o變化，無需進(jìn)行矩陣的行列式變換，可以繼續(xù)進(jìn)行迭代求解，把解記入R(k)中；7)重復(fù)3)-6)能計算出一系列的解集合R，從而迅速求解出其余開斷支路的潮流。全文摘要一種支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法，涉及電力系統(tǒng)的分析
技術(shù)領(lǐng)域：
，所要解決的是潮流計算中精度低、速度慢的技術(shù)問題；該方法的步驟如下1)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點導(dǎo)納矩陣方程；2)采用牛頓-拉夫遜法計算電壓Vm、相θm；3)標(biāo)識任意的第k個支路(i，j)的節(jié)點導(dǎo)納元素；4)設(shè)置開斷支路導(dǎo)納矩陣修正量Δy；5)得到新的導(dǎo)納矩陣Y~m×m；6)Vm、相角θm作為初值，求解開斷支路k新的電壓相角；7)記入集合R(k)，取下一個支路開斷；8)結(jié)束；本發(fā)明的支路開斷潮流的導(dǎo)納矩陣修正計算方法具有能快速求解潮流，同時提高精度的特點。文檔編號G06F17/16GK101799798SQ20091020081公開日2010年8月11日申請日期2009年12月25日優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日發(fā)明者李昌申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司