專利名稱：一種基于n-1逼近的最大供電能力計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電網(wǎng)供電能力計算領(lǐng)域，特別涉及一種基于N-I逼近的最大供電能カ計算方法。
背景技術(shù)：
N-I安全性一直是配電網(wǎng)規(guī)劃和運行中最重要的關(guān)注點，目前方法主要采用N-I仿真校驗[1]的方式，在電網(wǎng)給定負荷水平下當元件退出時能否持續(xù)安全供電，需要逐個案例(case)校驗，通過加工處理所有的case校驗結(jié)果，可以得到ー些安全性指標，從而評價配電網(wǎng)在某個負荷水平下的安全性。 目前文獻所稱的供電能力實際是TSC(TotalSupply Capability,最大供電能力簡稱)，TSC是一定供電區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)滿足N-I安全準則以及各種實際運行約束下的最大負荷供應(yīng)能力。供電能力其實質(zhì)也是N-I安全性，與N-I仿真校驗的區(qū)別是在未知負荷情況下計算滿足N-I的最大可能負荷。但是，供電能力的計算結(jié)果是否準確不僅是實際電網(wǎng)評價中最關(guān)心的問題，也是供電能力理論的一個基礎(chǔ)性問題。參考文獻[2]中的線性規(guī)劃模型法和參考文獻[6]中的解析法得到的TSC結(jié)果究竟是否準確，如何衡量TSC的準確性，這一基礎(chǔ)性問題尚未明確和解決。TSC與N-I仿真校驗本質(zhì)上都是N-I安全準則的體現(xiàn)，TSC的準確性與配電網(wǎng)實際運行情況相關(guān)，現(xiàn)有TSC計算方法分為模型法[2’3]和解析法[4_6]。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下的缺點和不足本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有這兩類方法所得TSC是不準確的，其結(jié)果不能通過N-I校驗仿真驗證，并且使得基于TSC的各種優(yōu)化配電網(wǎng)的方法，例如配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線瓶頸的分析和改造、聯(lián)絡(luò)有效性的評價和化簡以及配電網(wǎng)規(guī)劃等方法的準確性也會相應(yīng)的降低，從而會進一步地導致配電網(wǎng)建設(shè)成本偏高，配電網(wǎng)的安全性也得不到有力的保障。參考文獻[I]劉健，司玉芳.考慮負荷變化的配電網(wǎng)架安全評估及其應(yīng)用[J]·電カ系統(tǒng)自動化，2011，35 (23) :70-75.[2]肖峻，谷文卓，郭曉丹，王成山，李方興·配電系統(tǒng)供電能力模型[J]·電カ系統(tǒng)自動化，2011，35 (24) :47-52.[3]肖峻，王成山，葛少云等.一種中壓配電網(wǎng)最大供電能力精確計算方法.專利公開號CN102025153A，
公開日2011年4月20日；[4]王成山，羅鳳章，肖峻，等；ー種計及"N-1"準則的配電系統(tǒng)供電能力評估方法·公開號CN101431238，
公開日2009年5月13日；[5]王成山，羅鳳章，肖峻，等.基于主變互聯(lián)關(guān)系的配電系統(tǒng)供電能力計算方法[J].中國電機工程學報，2009，29 (13) :86-91.[6]葛少云，韓俊，劉洪等.計及主變過載和聯(lián)絡(luò)容量約束的配電系統(tǒng)供電能力計算方法[J].中國電機工程學報，2011,31 (25) :97-103.
[7]余貽鑫，王成山，肖唆，嚴雪飛，葛少云，黃純?nèi)A.城網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策系統(tǒng)[J]·電カ系統(tǒng)自動化，2000,24(15) :59-62.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法，本發(fā)明獲取到符合N-I仿真校驗的TSC，使得利用TSC的各種優(yōu)化配電網(wǎng)的方法準確性得到了提高，從而降低 了配電網(wǎng)建設(shè)成本，提高了配電網(wǎng)的安全性，詳見下文描述一種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法，所述方法包括以下步驟(I)獲取負荷節(jié)點的初始負荷SiP步長c > O和收斂精度ε > 0，其中，步長c的取值大于收斂精度ε ；(2)對配電網(wǎng)進行全網(wǎng)主變N-I校驗，得到校驗結(jié)果；(3)判斷校驗結(jié)果是否全部通過，如果是，則令Sij = (1+c) Sijj ;如果否，則Sij =(1-c) Sij ；(4)判斷步長c是否大于收斂精度ε，如果是，則令c = c/2，重新執(zhí)行步驟(2);如果否，則從校驗輸出結(jié)果中得到每臺主變的負載，將每臺主變的負載相加，得到相應(yīng)的最終TSC值；同時也得到了此時每臺主變的N-I校驗是否通過的結(jié)果。所述獲取負荷節(jié)點的初始負荷Sij具體為(I)獲取配電網(wǎng)的初始TSC和初始TSC對應(yīng)的主變均衡負載；(2)將主變均衡負載平均分配到各臺主變所對應(yīng)的負荷節(jié)點上，獲取到每個負荷節(jié)點的初始負荷Su，其中，i表示第i臺主變，j表示第i臺主變對應(yīng)的第j個負荷。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提出了基于現(xiàn)有供電能力方法計算結(jié)果結(jié)合N-I校驗逼近的混合計算方法，對給定配電網(wǎng)計算得到完全能夠被N-I校驗仿真驗證的準確TSC，使得利用TSC的各種優(yōu)化配電網(wǎng)的方法準確性得到了提高，從而降低了配電網(wǎng)建設(shè)成本，提高了配電網(wǎng)的安全性。


圖I為本發(fā)明提供的一種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法的流程圖；圖2為本發(fā)明提供的3站6主變配電網(wǎng)中的主變互聯(lián)關(guān)系示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進ー步地詳細描述。為了獲取到符合N-I仿真校驗的TSC，使得利用TSC的各種優(yōu)化配電網(wǎng)的方法準確性得到提高，從而降低配電網(wǎng)建設(shè)成本，提高配電網(wǎng)的安全性，本發(fā)明實施例提供了ー種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法，參見圖1，詳見下文描述101 :獲取負荷節(jié)點的初始負荷Su、步長c > O和收斂精度ε >0，其中，步長c的取值大于收斂精度ε ；其中，獲取負荷節(jié)點的初始負荷Sij具體為(I)獲取配電網(wǎng)的初始TSC和初始TSC對應(yīng)的主變均衡負載；
其中，該步驟中的獲取方法采用參考文獻[2]和[3]中所描述的方法，即通過建立線性規(guī)劃模型并對其進行求解獲取到配電網(wǎng)的初始TSC和初始TSC對應(yīng)的主變均衡負載，本發(fā)明實施例在此不再贅述。(2)將主變均衡負載平均分配到各臺主變所對應(yīng)的負荷節(jié)點上，獲取到每個負荷節(jié)點的初始負荷Su，其中，i表示第i臺主變，j表示第i臺主變對應(yīng)的第j個負荷。其中，步長c的取值和收斂精度ε的取值根據(jù)實際應(yīng)用中的需要進行設(shè)定，本發(fā)明實施例以步長c的取值為O. I，收斂精度ε的取值為O. 00001為例進行說明，具體實現(xiàn)時，本發(fā)明實施例對此不做限制。102 :對配電網(wǎng)進行全網(wǎng)主變N-I校驗，得到校驗結(jié)果；其中，校驗結(jié)果中包括了每臺主變的負載以及每臺主變是否通過主變N-I校驗信息，對配電網(wǎng)進行主變N-I校驗采用了本領(lǐng)域中通用的方法，該步驟具體為(I)輸入配電網(wǎng)網(wǎng)架數(shù)據(jù)和各個負荷節(jié)點的初始負荷Su ；其中，配電網(wǎng)網(wǎng)架數(shù)據(jù)包括配電網(wǎng)元件以及元件之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系等信息。(2)定義全網(wǎng)主變數(shù)為Μ,循環(huán)變量為k，k的初始值為I ;(3)取第k臺主變，進行站內(nèi)主變轉(zhuǎn)帶分析，判斷站內(nèi)主變轉(zhuǎn)帶是否成功，如果是，執(zhí)行步驟⑷；如果否，執(zhí)行步驟(5)；其中，判斷站內(nèi)主變轉(zhuǎn)帶是否成功具體為判斷與第k臺主變在同一站內(nèi)的其他主變的負荷裕量與主變短時允許過載系數(shù)的乘積是否大于第k臺主變的負載，如果是，站內(nèi)主變轉(zhuǎn)帶成功；如果否,站內(nèi)主變轉(zhuǎn)帶失敗。(4)第k臺主變N-I檢驗通過，執(zhí)行步驟(6)；(5)站內(nèi)主變和站外出線共同轉(zhuǎn)帶分析，判斷站內(nèi)主變和站外出線轉(zhuǎn)帶是否成功，如果是執(zhí)行步驟⑷；如果否，第k臺主變N-I檢驗不通過，執(zhí)行步驟(6)；其中，判斷站內(nèi)主變和站外出線轉(zhuǎn)帶是否成功具體為I)將第k臺主變對應(yīng)的、且能夠通過站外聯(lián)絡(luò)線路轉(zhuǎn)帶的出線的負荷進行從小到大排序，設(shè)出線數(shù)為L，循環(huán)變量設(shè)為t，t = I ;2)將第k臺主變的負載與第1、2…t條出線的負荷之和做差，獲取差值，判斷站內(nèi)其他主變的負荷裕量是否大于差值，如果是，執(zhí)行步驟3);如果否，執(zhí)行步驟4)；3)站內(nèi)主變和站外出線轉(zhuǎn)帶成功；4)判斷循環(huán)變量t是否小于出線數(shù)L，如果是，t = t+l，重新執(zhí)行步驟2);如果否，站內(nèi)主變和站外出線轉(zhuǎn)帶不成功。(6)判斷M是否大于k，如果是，k = k+Ι，重新執(zhí)行步驟(3);如果否，得到校驗結(jié)
果O103 :判斷校驗結(jié)果是否全部通過，如果是，則令Sij = (1+c) Sij-;如果否，則Sijj =(1-c) Sij ；104 :判斷步長c是否大于收斂精度ε，如果是，則令c = c/2，重新執(zhí)行步驟102 ；如果否，則從校驗輸出結(jié)果中得到每臺主變的負載，將每臺主變的負載相加，得到相應(yīng)的最終TSC值；同時也得到了此時每臺主變的N-I校驗是否通過的結(jié)果。 下面以ー個具體的試驗來驗證本發(fā)明實施例提供的一種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法的可行性，詳見下文描述
圖2反映了 3站6主變配電網(wǎng)中的主變互聯(lián)關(guān)系。SI、S2和S3表示配網(wǎng)中的變電站，I 6數(shù)字編號為主變編號。在進行主變N-I校驗時，需考慮主變負載在負荷點上的分布情況，假設(shè)負荷在各負荷節(jié)點上均勻分布，各個箭頭表示節(jié)點負荷，Su表示負荷節(jié)點的負荷值。表I給出了本算例電網(wǎng)的變電站主變數(shù)據(jù)。表2中給出了聯(lián)絡(luò)容量約束情況。表I變電站主變數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 (1)獲取負荷節(jié)點的初始負荷Su、步長c> O和收斂精度ε > O，其中，步長c的取值大于收斂精度ε ； (2)對配電網(wǎng)進行全網(wǎng)主變N-I校驗，得到校驗結(jié)果； (3)判斷校驗結(jié)果是否全部通過，如果是，則令Su= (l+c)Su ;如果否，則Su = (1-c)Sij; (4)判斷步長c是否大于收斂精度ε，如果是，則令c= c/2,重新執(zhí)行步驟(2);如果否，則從校驗輸出結(jié)果中得到每臺主變的負載，將每臺主變的負載相加，得到相應(yīng)的最終TSC值；同時也得到了此時每臺主變的N-I校驗是否通過的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于N-I逼近的最大供電能力計算方法，其特征在于，所述獲取負荷節(jié)點的初始負荷Su具體為 (1)獲取配電網(wǎng)的初始TSC和初始TSC對應(yīng)的主變均衡負載； (2)將主變均衡負載平均分配到各臺主變所對應(yīng)的負荷節(jié)點上，獲取到每個負荷節(jié)點的初始負荷Su，其中，i表示第i臺主變，j表示第i臺主變對應(yīng)的第j個負荷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于N-1逼近的最大供電能力計算方法，(1)獲取負荷節(jié)點的初始負荷Sij、步長c＞0和收斂精度ε＞0(2)對配電網(wǎng)進行全網(wǎng)主變N-1校驗，得到校驗結(jié)果；(3)判斷校驗結(jié)果是否全部通過，如果是，則令Sij ＝(1+c)Sij；如果否，則Sij＝(1-c)Sij；(4)判斷步長c是否大于收斂精度ε，如果是，則令c＝c/2，重新執(zhí)行步驟(2)；如果否，則從校驗輸出結(jié)果中得到每臺主變的負載，將每臺主變的負載相加，得到相應(yīng)的最終TSC值；同時也得到了此時每臺主變的N-1校驗是否通過的結(jié)果。本發(fā)明使利用TSC的各種優(yōu)化配電網(wǎng)的方法準確性得到了提高，降低了配電網(wǎng)建設(shè)成本，提高了配電網(wǎng)的安全性。
文檔編號H02J3/00GK102664398SQ20121009432
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者王成山, 肖峻, 貢曉旭 申請人:天津大學