外网静态等值方法及其在状态估计中的应用

发布时间：2020-04-02 02:34

【摘要】：在电力市场环境下,由于技术原因或者电力市场的商业保密要求,互联电网各子系统之间无法实现完备潮流基础数据的实时同步共享。在仅基于内网和边界节点处的实时量测信息对外网等值参数进行计算时,现有灰箱等值方法要求已知外网典型运行方式数据,且假设当前状态与典型方式等值参数有相近或者大小一致的关系,而实际中两者的关系并不确定,甚至可能完全不满足灰箱等值约束的要求,由此可能带来较大的等值误差。因此,黑箱外网静态等值成为保证互联子网独立潮流安全分析结果准确性的关键技术。现有黑箱等值方法普遍存在参数估计值不稳定且等值精度较低的严重问题,针对这一点,本文主要研究工作如下:(1)提出一种基于改进支路开断模拟直流法的黑箱外网静态等值方法。将外网等值为双端口的简化Ward等值模型,在支路开断模拟直流法原有的增量潮流模型基础上,增加了网络电纳增量乘以电压相角增量的二次项关系,并以此来构建等值转移电纳与边界关联节点电压相角增量之间的线性关系,然后在上述线性关系基础上实现转移电纳的高效求解。最后以IEEE39节点双端口网络构建仿真算例进行静态安全分析仿真,验证所提方法的正确性和有效性。(2)提出一种基于支路开断模拟灵敏度法的黑箱外网静态等值方法。将外网等值为简化Ward等值模型,再利用支路开断潮流的灵敏度来构造等值转移导纳与边界关联节点电压幅值和相角增量之间的线性关系,然后在上述线性关系基础上采用最小二乘估计方法实现转移电导和电纳参数的高效求解。该方法可适用于双端口和三端口网络的等值计算,适用范围更广。最后以IEEE39节点双端口和三端口网络、以及广东—香港双端口网络为仿真算例进行静态安全分析计算,并将两种新方法进行对比,验证了第二种新方法的等值精度更高,等值效果更好。(3)提出两种考虑外网修正扩展Ward等值的状态估计方法。一是无需外网提供状态信息的考虑外网扩展Ward等值的状态估计方法。该方法采用扩展Ward等值模型来表示外网,内网状态估计时,外网量测信息只包括外网等值发电机的电压幅值和有功输出,其中电压幅值等于边界节点的电压幅值、有功输出等于零。二是考虑外网扩展电压源支路Ward等值模型的状态估计方法。该方法基于已有外网扩展电压源支路Ward等值模型,提出了相应等值阻抗参数和状态参数的计算方法,且基于该模型在进行内网状态估计时同样不需要外网提供任何状态信息。所提两种修正方法均避免了外网等值状态和内网的不匹配问题,最后通过对IEEE39节点双端口网络进行仿真分析,验证了所提方法在提高含外网等值的内网独立状态估计精度上的有效性;并通过对两种修正方法进行实用化比较,验证了第二种方法更便于与实际系统已有状态估计程序进行拼接的优点。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73

【参考文献】