[發明專利]一種基于戴維南等值參數跟蹤的動態短路比計算方法

有效

• 申請號: 201410116621.6
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103870703B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 林偉芳;湯涌;劉明松;張健;邵瑤;王琦;劉麗萍;李柏青
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 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

本發明涉及一種計算方法，具體涉及一種基于戴維南等值參數跟蹤的動態短路比計算方法。

背景技術

短路比通常用于規劃前期，衡量交直流系統中交流系統的強弱，交流系統的強弱很大程度上決定了在交流和直流系統相互作用的性質及相關問題。基于短路比的電壓穩定分析廣泛地應用在學術界和工程界中，它為系統的規劃提供了重要的參考依據。傳統基于短路比的分析是一種靜態方法，本發明提出了一種動態短路比的定義和評價指標，可適用于多饋入直流系統的暫態電壓穩定的評估，為暫態電壓穩定研究提供了一種新的思路。

動態短路比方法將短路比和基于時域仿真的戴維南方法結合起來。時域仿真方法被認為是最能準確反映故障后系統暫態過程的方法，是目前國內外廣泛采用的暫態電壓穩定分析方法。該方法將電力系統各元件間的拓撲關系形成全系統模型，聯立求解微分方程組和代數方程組。通過以穩態工況或潮流解為初值，求擾動下的數值解，逐步求得系統狀態量和代數量隨時間的變化曲線，具有準確、直觀，適用復雜系統等優點。基于時域仿真的戴維南等值參數跟蹤方法，該方法既繼承了時域仿真方法的準確、快速的優點，又保留了戴維南等值方法的對電壓穩定分析方法，從失穩機理出發，提出了暫態電壓穩定判據。該方法的研究思路是對于任意時刻k，從某一負荷母線向系統看進去，都可把系統等值為一個電壓源經過一個阻抗向所研究的負荷母線供電的戴維南等值兩節點系統。通過求解暫態過程中每一個計算時步系統的戴維南等值參數，將復雜的實際系統以時間為序，簡化成一系列戴維南等值系統。每一時刻戴維南參數的變化都包含了系統中的各非線性元件和動態元件的影響，它反映了故障后系統的實時狀態，可用于大擾動后系統的暫態穩定分析。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種基于戴維南等值參數跟蹤的動態短路比計算方法，通過監測交直流系統故障后系統的短路比的變化，反映故障后交流系統對直流的支撐能力。本發明可運用于電力系統在線分析控制以及離線仿真分析，利于交直流系統運行、分析人員及時采取有效的措施，提高大電網的安全穩定運行水平。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種基于戴維南等值參數跟蹤的動態短路比計算方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：交直流系統發生故障時，選擇換流母線作為監測對象；

步驟2：求取換流母線看進去的交流系統動態戴維南等值電勢及阻抗；

步驟3：計算交直流系統的動態短路比；

步驟4：根據動態短路比實時判斷交直流系統的強弱。

所述步驟1中，選取換流母線作為監測對象，所述監測對象包括單條換流母線或至少兩條換流母線。

所述步驟2中，通過基于時域仿真的戴維南等值參數跟蹤方法求取換流母線看進去的交流系統動態戴維南等值電勢及阻抗。

所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2-1：計算交流系統動態戴維南等值電勢；

在t時刻，交直流系統的時域仿真過程中，求解如下網絡方程，以獲得節點電壓向量