[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定在線預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310329519.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN103399234A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊軍;孫元章;劉明松;湯涌;馮欣;孫華東;羅超;陳曉玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué);中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力行業(yè)，涉及一種在線預(yù)測(cè)方法，特別涉及一種電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定在線預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定分析主要是判斷電力系統(tǒng)在出現(xiàn)大擾動(dòng)（如短路、切機(jī)、切負(fù)荷）后，系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)是否能繼續(xù)保持同步運(yùn)行，功角穩(wěn)定分析方法目前有時(shí)域仿真法、直接法和人工智能法。但是隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，發(fā)電機(jī)組的不斷增多，對(duì)電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測(cè)的難度越來越大，特別是對(duì)電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定在線監(jiān)測(cè)難度越來越大，如何在短時(shí)間內(nèi)判斷擾動(dòng)后電網(wǎng)的功角暫態(tài)穩(wěn)定性，是一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種判斷電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)明確，且適用于電網(wǎng)功角的一擺或多擺情況，并且計(jì)算速度快，可以有效在線預(yù)測(cè)電網(wǎng)功角的暫態(tài)穩(wěn)定性的一種電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定在線預(yù)測(cè)方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定在線預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于電力系統(tǒng)的m臺(tái)發(fā)電機(jī)，且m臺(tái)發(fā)電機(jī)中部分安置有電力系統(tǒng)同步相量測(cè)量裝置；包括以下步驟：

步驟1，獲得電力系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)后m臺(tái)發(fā)電機(jī)中裝有電力系統(tǒng)同步相量測(cè)量裝置的發(fā)電機(jī)的各離散時(shí)間點(diǎn)上的發(fā)電機(jī)功角和功角速度；

步驟2，通過步驟1獲取的數(shù)據(jù)獲取m臺(tái)發(fā)電機(jī)中未裝有PMU裝置的發(fā)電機(jī)的各離散時(shí)間點(diǎn)上的發(fā)電機(jī)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(jié)合步驟1以及步驟2得到的數(shù)據(jù)，計(jì)算出最大李雅普諾夫指數(shù)值MLE，則基于以下條件判斷電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定結(jié)果：

若MLE>0時(shí)，則電力系統(tǒng)功角暫態(tài)失穩(wěn)；

若MLE<0時(shí)，則電力系統(tǒng)功角暫態(tài)穩(wěn)定。

在上述的一種電網(wǎng)功角暫態(tài)穩(wěn)定在線預(yù)測(cè)方法，所述步驟2的具體方法是：

步驟2.1，對(duì)有m臺(tái)發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)，首先可通過安裝用PMU裝置的發(fā)電機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)迭代求出未裝有PMU發(fā)電機(jī)的初始值，對(duì)于有m臺(tái)發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)，定義電力系統(tǒng)在大擾動(dòng)瞬間，原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率保持不變，在電力系統(tǒng)受擾動(dòng)后，則有方程表示x對(duì)時(shí)間的求導(dǎo)，其中x代表了發(fā)電機(jī)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(dòng)后系統(tǒng)的非線性動(dòng)力系統(tǒng)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(tái)發(fā)電機(jī)的功角和功角速度，且分別表示第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的功角和功角速度對(duì)時(shí)間的求導(dǎo)；可將方程寫為則根據(jù)牛頓-拉夫遜方法迭代求出未裝有PMU的發(fā)電機(jī)的功角數(shù)據(jù)初始值；

步驟2.2，基于步驟2.1得到的未裝有PMU的發(fā)電機(jī)的功角數(shù)據(jù)初始值，根據(jù)歐拉公式及梯形公式獲得后續(xù)周波的功角數(shù)據(jù)：定義未裝有PMU的發(fā)電機(jī)中第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的第j個(gè)周波的功角和功角速度分別是則第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的第j+1個(gè)周波的功角和功角速度分別為：