[發明專利]一種全動態過程電力系統戴維南等值的跟蹤計算方法

有效

• 申請號: 201210114288.6
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102693358A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 孫華東;常曉鵬;林偉芳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統領域，具體涉及一種全動態過程電力系統戴維南等值的跟蹤計算方法。

背景技術

戴維南等值是電力系統安全穩定評估的核心算法之一，因此對戴維南等值參數進行實時求解成為了近幾年來的一個研究熱點，主要的算法有以下三種：1、根據潮流方程推導出戴維南等值參數的解析式，利用運行點及其鄰域點的數據來求解戴維南等值參數。該方法適用于兩個運行點戴維南等值系統內部不變、僅負荷母線側負荷變化的情況，對于等值系統內部變化的情況，因方程假設兩個運行點戴維南等值參數不變與實際情況不符，所以得到的戴維南等值參數與實際值相差較大。2、基于全微分的戴維南等值參數跟蹤算法。該算法是利用潮流方程對戴維南等值參數及母線電壓取全微分聯立形成方程組，然后把微分方程組轉化為差分方程組，求解差分方程組得到戴維南等值參數。它的優勢在于僅利用負荷母線局部電氣量就可以快速、準確、實時地求取戴維南等值參數。但該算法要求每一個計算時步電氣量變化不大，因此該算法不適用于等值系統內部有大擾動發生時的情況。3、基于時域仿真的戴維南等值參數跟蹤算法。該算法通過求解暫態過程中每一個計算時步的戴維南等值參數，將復雜的大規模系統簡化成一系列簡單的戴維南等值系統，從而將問題簡單化，該方法沒有基于任何假設前提，計算得到的戴維南等值參數精度高，克服了現有計算方法在系統內部發生擾動時戴維南等值參數計算精度差的問題。目前該方法已經在中國電力科學研究院開發的PSD暫態穩定程序中得到實現，該算法在實際應用時，一是需要全系統網絡信息，二是需要對每一個計算時刻暫態穩定程序生成的系統導納矩陣進行修正。但其的不足之處主要有：實際應用中，在計算過程中需要全系統的網絡信息，這增加了計算的復雜性和計算量，不太適用于在線計算；需要對每一個計算時刻暫態穩定程序生成的系統導納矩陣進行修正，增加了計算量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種電力系統全動態過程戴維南等值的跟蹤方法。本發明可以在等值系統內部發生三相短路時比較快速、準確地計算出負荷節點的戴維南等值參數，克服了基于全微分的戴維南等值參數跟蹤算法的僅適用于等值系統內部有小擾動發生的情況、不適用于等值系統內部有大擾動發生的情況的弊端。

本發明提供的一種全動態過程電力系統戴維南等值的跟蹤計算方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟：

(1)選取等值阻抗R₀+jX₀作為初始值；

(2)計算等值系統內部發生故障前各個時刻的戴維南等值參數；

(3)根據步驟(2)計算出來的戴維南等值電阻R_k和電抗X_k代入下式計算出故障時刻戴維南等值電壓源的實部和虛部，其中可認為R_k＝R_k+1，X_k＝X_k+1，這是因為在等值系統內部發生三相短路前后尤其是在發生短路故障導致等值點電壓跌落不大時等值點的戴維南等值電阻和電抗變化不大，其中等值電阻變化更小。這是由于戴維南等值阻抗是根據電網中各個元件的阻抗的串并聯關系得到的，在電網中尤其是在大電網中，當某一點發生三相短路時對整個電網的等值阻抗影響不大；