[發明專利]對除發電機外復雜電力系統進行多模態動態等值的方法

無效

• 申請號: 201310146219.8
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103279641A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 朱良合;欒會;盛超;陳曉科;毛承雄;翁洪杰;張俊峰;陳銳
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;華中科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種多模態動態等值方法，尤其是涉及一種除待研究發電機以外的復雜電力系統進行多模態動態等值的方法。該方法可以在準確模擬外部電力系統對待研究發電機的影響的基礎上簡化外部電力系統的計算模型。

背景技術

發電機勵磁系統對電力系統穩定性的影響受到越來越多的重視，勵磁控制器是勵磁系統功能發揮的核心環節。只有綜合考慮外部復雜電力系統對待研究發電機的影響，才能設計出符合實際應用要求的勵磁控制器。

隨著電力系統的發展，電網規模越來越大，系統結構、特性和運行方式愈發復雜，在勵磁控制器優化設計的仿真計算中，詳細模擬外部系統的話，將會對計算機提出很高的要求，且計算耗時會很長。這樣一來，在保留外部復雜系統對待研究發電機影響動態特性的前提下，對不感興趣的區域進行動態等值就顯得十分必要。

目前，動態等值的方法主要有基于同調概念的同調等值法、基于線性化狀態方程和特征值分析的模式等值法和基于在線測量和參數估計的估計等值法。前兩種方法需要知道外部系統的全部數據，對大系統而言，計算量大，容易出現“維數災”等問題。隨著優化辨識方法的不斷發展，估計等值法作為解決上述問題的途徑越來越受到人們的關注。對于估計等值法，外部系統等值模型的選擇是難點。

長期以來勵磁控制優化設計大都基于單機無窮大系統進行研究，即將被研究機組外部的系統等值為無窮大母線。工程實際應用證明用無窮大母線模擬待研究發電機的遠方大系統誤差不大，但是無窮大系統不能全面反映近端系統如同母線機組的特性。選擇一臺動態等值機組與無窮大母線并聯可以一定程度上反映近端系統的影響，但是等值機組的轉子運動方程為二階，只有一個頻率，只能模擬一種模態。而電網擾動時，待研究發電機機端可能含有多種頻率成分，只有一種模態的動態等值對外部系統動態特性的反映是不全面的，因而勵磁控制器優化設計的精度受到限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種能準確反映待研究發電機外部系統動態特性、結構清晰且易于實現的對除發電機外復雜電力系統進行多模態動態等值的方法。

1、解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

S1：將待研究發電機組外部系統等值為無窮大母線與N臺動態機組的并聯系統。

（1）所述無窮大母線表示為，其中：

：待研究發電機機端電壓相量；

U_t：待研究發電機機端電壓；

：無窮大母線等值電壓相量；

U_s：無窮大母線等值電壓；

j：虛部單位；

：待研究發電機流向等值無窮大母線的電流相量；

I_s：待研究發電機流向等值無窮大母線的電流；

x_sv：無窮大母線等值電抗；

需等值參數：U_s，x_sv。

（2）所述N臺動態等值機組表示為：