一种考虑负荷特性和电源约束的电压稳定评估方法

1.一种考虑负荷特性和电源约束的电压稳定评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：计算网络简化等值模型的简化导纳矩阵Y + ；包括以下步骤：(1)将网络中的节点分为有功功率注入的电源节点、有功率流出的负荷节点和没有功率注入与流出的连接节点，V L ,V T ,V G 分别代表负荷节点电压、连接节点电压和电源节点电压，其中电源节点包括PV节点和平衡节点；电流I L 和I G 分别表示负荷节点的流出电流以及电源节点的注入电流； 电压和电流之间的线性关系用导纳矩阵表示，根据广域量测系统测得的电网拓扑结构参数建立网络的导纳矩阵，网络的节点电压方程如下：其中，分块矩阵Y LL 、Y LT 、Y LG 、Y TL 、Y TT 、Y TG 、Y GL 、Y GT 、Y GG 是系统导纳矩阵的组成部分，分别表示负荷节点电流I L 与负荷节点电压V L 、负荷节点电流I L 与连接节点电压V L ,、负荷节点电流I L 与电源节点电压V G 、连接节点电流与负荷节点电压V L 、连接节点电流与连接节点电压V T 、连接节点电流与电源节点电压V G 、电源节点电流I G 与负荷节点电压V L 、电源节点电流I G 与连接节点电压V T 、电源节点电流I G 与电源节点电压V G 的比例关系； 这几个分块矩阵共同表示了负荷节点、连接节点和电源节点的电流和电压之间的数量关系；(2)从步骤(1)的导纳矩阵中消去连接节点得到简化导纳矩阵：其中，Y + LL ＝Y LL -Y LT (Y TT ) -1 Y TL 、Y + LG ＝Y LG -Y LT (Y LT ) -1 Y TG 、Y + GL ＝Y GL -Y GT (Y TT ) -1 Y TL 、Y + GG ＝Y GG -Y GT (Y TT ) -1 Y TG ；(3)将步骤(2)简化导纳矩阵去掉平衡节点相关行和相关列之后，就得到后续计算过程所使用的简化导纳矩阵Y + ：所述负荷节点为具有有功功率或者具有无功功率注入量；所述连接节点是指没有任何有功功率和无功功率的注入量的节点；步骤二：计算考虑电源约束的等效网络导纳矩阵Y S ；所述通过广域量测系统确认所述PV节点的无功出力，根据所述简化导纳矩阵Y + ，计算等效网络导纳矩阵Y S ：其中， diag(Q G )表示以电源发出的无功功率；Q G 为对角线元素的对角矩阵；(Y + LG ) * 表示对Y + LG 矩阵的每个元素求共轭；步骤三：形成与负荷特性相关的负荷特征矩阵L；负荷特性包括：恒功率模型、恒负荷模型、恒阻抗模型以及它们的组合；每个负荷节点对电压、电流的导数来形成负荷特征矩阵L，通过矩阵L可以将不同类型的负荷以统一的形式进行电压稳定评估；负荷特征矩阵L的表达式如下：其中的元素都是由负荷节点的电压或电流组成的对角矩阵；步骤四：计算系统负荷的戴维南等值参数，并进行电压稳定评估；将所述负荷特征矩阵L和所述等效网络导纳矩阵Y S 进行组合，求解负荷电压和负荷电流对扰动参数的灵敏度，即求解以下方程：其中 I d 表示单位矩阵，加了下标d为了和电流I相区别；然后将电压灵敏度和电流灵敏度相比，得到负荷节点基于灵敏度的戴维南等值阻抗：基于戴维南等值的电压稳定判定指标VSS i ＝|Z th,i |/|V Li /I Li |当S i 越接近于1，系统运行点越接近于电压崩溃点。 2.根据权利要求1所述的考虑负荷特性和电源约束的电压稳定评估方法，其特征在于：所述等效网络导纳矩阵Y S 包含了电源对电压幅值和有功出力恒定的约束，电源的电压相角可以变化，所述等效网络导纳矩阵Y S 考虑了发电机的维持有功出力恒定和电压幅值恒定的约束，并且考虑了发电机无功出力变化对系统电压稳定的影响。 3.根据权利要求2所述的考虑负荷特性和电源约束的电压稳定评估方法，其特征在于：所述步骤二的等效系统矩阵Y s 和步骤三的负荷特征矩阵L在每个状态下都需要更新；如果系统的拓扑结构发生变化，则需要在步骤一更新简化导纳矩阵Y + ；如果发电机无功功率达到限制，则需要在步骤一将Y + 中负荷节点和电源节点重新划分。