[發明專利]一種電網功角暫態穩定在線預測方法

有效

• 申請號: 201310329519.X
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103399234A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 楊軍;孫元章;劉明松;湯涌;馮欣;孫華東;羅超;陳曉玲
• 申請（專利權）人: 武漢大學;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種電網功角暫態穩定在線預測方法，其特征在于，基于電力系統的m臺發電機，且m臺發電機中部分安置有電力系統同步相量測量裝置；包括以下步驟：

步驟1，獲得電力系統發生大擾動后m臺發電機中裝有電力系統同步相量測量裝置的發電機的各離散時間點上的發電機功角和功角速度；

步驟2，通過步驟1獲取的數據獲取m臺發電機中未裝有PMU裝置的發電機的各離散時間點上的發電機功角和功角速度，獲取方法基于Euler公式以及梯形公式；

步驟3，結合步驟1以及步驟2得到的數據，計算出最大李雅普諾夫指數值MLE，則基于以下條件判斷電網功角暫態穩定結果：

若MLE>0時，則電力系統功角暫態失穩；

若MLE<0時，則電力系統功角暫態穩定。

2.根據權利要求1所述的一種電網功角暫態穩定在線預測方法，其特征在于，所述步驟2的具體方法是：

步驟2.1，對有m臺發電機的電力系統，首先可通過安裝用PMU裝置的發電機的測量數據迭代求出未裝有PMU發電機的初始值，對于有m臺發電機的電力系統，定義電力系統在大擾動瞬間，原動機的機械功率保持不變，在電力系統受擾動后，則有方程表示x對時間的求導，其中x代表了發電機的功角和功角速度，則有x=(δ₁,...,δ_m,w₁,...w_m)^T,f_V(x)表示擾動后系統的非線性動力系統方程，且f_V(x)具體寫為：

δ·i=wiw·i=gi(δ,w)]]>

其中i=1,2,...,m,δ=(δ₁,...,δ_m)^T,w=(w₁,...w_m)^T,；分別表示m臺發電機的功角和功角速度，且分別表示第i臺發電機的功角和功角速度對時間的求導；將方程寫為則根據牛頓-拉夫遜方法迭代求出未裝有PMU的發電機的功角數據初始值；

步驟2.2，基于步驟2.1得到的未裝有PMU的發電機的功角數據初始值，根據歐拉公式及梯形公式獲得后續周波的功角數據：定義未裝有PMU的發電機中第i臺發電機的第j個周波的功角和功角速度分別是則第i臺發電機的第j+1個周波的功角和功角速度分別為：

δj+1*i=δji+hf(tj,δij)δj+1i=δji+h2[f(tj,δij)+f(tj+1,δj+1*i)]]]>

wj+1*i=wji+hf(tj,wij)wj+1i=wji+h2[f(tj,wij)+f(tj+1,wj+1*i)]]]>

其中h是計算所選的步長，而f(t,δ)，f(t,w)表示用來描述該電力系統的非線性動力系統方程，對于有m臺發電機的電力系統，定義電力系統在大擾動瞬間，原動機的機械功率保持不變，則非線性動力系統方程f(t,δ),f(t,w)為：

f(t,δ)=δ·i=wif(t,w)=w·i=gi(δ,w)]]>

則獲得第i臺發電機的第j+1個周波的功角和功角速度為：

wj+1*i=wji+hgi(δji,wij)δj+1i=δji+h2(wij+wj+1*i)wj+1i=wji+h2[gi(δji,wij)+gi(δj+1i,wj+1*i)].]]>

3.根據權利要求1所述的一種電網功角暫態穩定在線預測方法，其特征在于，所述步驟3中，基于步驟2中的公式

x·=fV(x)]]>

則計算最大李雅普諾夫指數值的具體計算方法為:

x·=fv(x)]]>

J=∂fv∂x]]>

δx_n=J_n-1δx_n-1=J_n-1J_n-2δx_n-2=…

=J_n-1J_n-2…J₁J₀δx₀

J=J_n-1J_n-2…J₁J₀

若x有n維，則J有個n特征值λ，則李雅普諾夫指數對應為：

LE_i表示第i個李雅普諾夫指數值，然后從LE_i中獲得最大李雅普諾夫指數值MLE。