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申请/专利权人：江苏大学;国网河南省电力公司开封供电公司;南京工程学院

摘要：本发明公开了一种计及风光接入的无功裕度计算及评价方法、系统，对无功源节点聚类分区、对负荷节点归并，实现无功电压分区，并辨识分区关键节点；进行分区概率潮流计算，进一步获取分区节点电压以及支路功率流的期望值，利用融合QV‑PV曲线法获取正常状态下的分区有效无功功率储备和故障情况下的分区有效无功功率需求，从而获得各分区无功裕度；确定综合无功裕度，建立分区无功裕度评价体系，计算评价体系各权重数值，对评价体系各指标进行赋值，进而得到分区无功裕度水平分数；各分区独立求解无功裕度水平分数，实现整个电力系统无功裕度的计算及评价。本发明优化了电力系统的运行和管理，提高了系统的可靠性和效率。

主权项：1.计及风光接入的无功裕度计算及评价方法，其特征在于：对无功源节点聚类分区、对负荷节点归并，实现无功电压分区，并辨识分区关键节点；构建风光不确定概率模型和负荷不确定性模型，进行分区概率潮流计算，再通过牛顿-拉夫逊潮流计算方法获取分区节点电压以及支路功率流的期望值；基于分区节点电压和支路功率流的分布期望值，利用融合QV-PV曲线法获取正常运行状态下的分区有效无功功率储备和故障运行情况下的分区有效无功功率需求；由所述正常运行状态下的分区有效无功功率储备和故障运行情况下的分区有效无功功率需求计算得到各分区无功裕度，并融合电网风险评价指标构建综合无功裕度模型，确定用于构建分区无功裕度评价体系的综合无功裕度；建立分区无功裕度评价体系，确定影响无功源无功输出能力的参与因子，并建立各参与因子的数学模型；计算所述分区无功裕度评价体系的各权重数值，对分区无功裕度评价体系各指标进行赋值，进而得到分区无功裕度水平分数；各分区独立求解无功裕度水平分数，最终实现整个电力系统无功裕度的计算及评价；所述正常运行状态下的分区有效无功功率储备为：Qi,res＝12Qi,resPV+Qi,resQV其中，Qi,resQV为利用QV曲线计算得到的分区有效无功功率储备，且代表运行点处的无功功率期望值，代表鼻点处的无功功率期望值；Qi,resPV为利用PV曲线计算得到的分区有效无功功率储备，其值是电力系统运行点处的无功功率与电压稳定极限点处的无功功率差值的绝对值；所述故障运行情况下的分区有效无功功率需求为：Qi,d＝12Qi,dPV+Qi,dQV其中，Qi,dQV为利用QV曲线计算得到的分区有效无功功率需求，且为故障运行情况下运行点处无功源发出的无功功率期望值，为故障运行情况下鼻点处无功源发出的无功功率期望值；Qi,dPV为利用PV曲线计算得到的分区有效无功功率需求，其值是故障运行情况下电力系统运行点处的无功功率与电压稳定极限点处的无功功率差值的绝对值；所述综合无功裕度模型为：Qm＝wQ·Qi′,m+wV·U′risk_i其中：Q'i,m为各分区无功裕度归一化后的值，U'risk_i为过电压越限风险指标归一化后的值，wQ和wV分别为Q'i,m和U'risk_i的权重；所述分区无功裕度评价体系为： y0＝ω1y1+ω2y2+ω3y3其中，准则层中，为分区总体无功源出力特性指标，γ1、γ2分别为Qm和的权重；子准则层中，y0为单一无功源出力特性指标，y1、y2和y3分别表示无功源的无功响应时间、无功支撑时间和无功投入效果，ω1、ω2、ω3分别表示无功响应时间、无功支撑时间和无功投入效果的权重；无功响应时间的数学模型为： 其中，表示动态无功源的平均分配系数，表示系统规定最大平均时间，tmax表示系统要求的最大响应时间，t*表示动态无功源实际响应时间，d表示补分配系数；无功支撑时间的数学模型为：y2＝m1y21+m2y22+m3y23其中，m1、m2、m3均为分配系数，且实际无功支撑时间t′＜Tc时，m1＝0，Tc＜t′＜Tmax时，m2＝mt′，Tmax＜t′时，m3＝1，Tc是为设定的最小无功支撑时间，Tmax为系统需求最大无功支撑时间，mt′是无功支撑时间的隶属度函数值；y21表示无功源的无功支撑时间远短于电力系统需求的无功支撑时间的情况，y22表示无功源的无功支撑时间满足电力系统需求的最低无功支撑时间，但低于电力系统需求的无功支撑时间的情况，y23表示无功源的无功支撑时间大于电力系统需求的无功支撑时间的情况；无功投入效果的数学模型为：y3＝μ1y31+μ2y32+μ3y33其中，μ1、μ2、μ3均为分配系数，且实际无功补偿容量C＜C0时，μ1＝0，C0＜C＜Cmax时，μ2＝μC，Cmax＜C时，μ3＝1，C0为系统要求最小无功补偿容量，Cmax为系统需求最大无功补偿容量，μC表示无功投入效果的隶属度函数值；y31表示无功源的投入效果不足以对电力系统电压产生影响，y32表示无功源可以对电力系统电压稳定性提供部分支持，但不足以提供足够的无功补偿，y33表示无功源的无功补偿容量充足。

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