[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于分析含風(fēng)電電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410138553.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103915839B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明;元博;李庚銀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 朱琨

1.一種用于分析含風(fēng)電電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述方法包括以下幾個(gè)步驟：

步驟1、利用隨機(jī)微分方程對(duì)系統(tǒng)中存在的隨機(jī)擾動(dòng)進(jìn)行建模，建立電力系統(tǒng)的時(shí)變參數(shù)動(dòng)態(tài)模型；

步驟2、從實(shí)用及理論角度出發(fā)給出適用的隨機(jī)穩(wěn)定性定義；

步驟3、利用隨機(jī)微分方程理論，Ito公式，隨機(jī)Lyapunov能量函數(shù)方法找到了實(shí)用的隨機(jī)漸近均方穩(wěn)定判據(jù)，并推導(dǎo)出狀態(tài)矩陣參數(shù)不確定系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性判據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中的步驟1主要包括：

步驟101、根據(jù)異步風(fēng)機(jī)的戴維寧等效電路設(shè)立風(fēng)電機(jī)組的定子電流方程為：

I‾S=U‾-E‾′Rs+jX′;]]>

其中U是定子電壓；I_S為定子電流；E'是暫態(tài)電勢(shì)；R_S是定子電阻；X'用下式計(jì)算：

X′=XS+XrXmXr+Xm;]]>

其中X_r是轉(zhuǎn)子漏抗；X_S是定子漏抗；X_m是勵(lì)磁電抗；

步驟102、設(shè)立風(fēng)電機(jī)組的電磁暫態(tài)方程為：

dE‾′dt=-1T0′[E‾′-j(X0-X′)I‾S]-jωsSE‾′;]]>

其中s是轉(zhuǎn)差；T₀'和X₀用下式計(jì)算：

T0′=Xr+Xm2πfSRr,X0=Xr+Xm;]]>

其中f_S是電網(wǎng)頻率；R_r是轉(zhuǎn)子電阻；

步驟103、設(shè)立風(fēng)電機(jī)組機(jī)電動(dòng)力學(xué)方程為：

dsdt=Pm-Pe2H(1-s);]]>

其中H是慣性系數(shù)；P_e為電磁功率，計(jì)算如下：

Pe=Pe′(1-s)=Re{E‾′I‾s*};]]>

步驟104、當(dāng)風(fēng)電機(jī)組處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，假設(shè)其初值為E'₀，s₀，I_S0，U₀；發(fā)生小擾動(dòng)后，在平衡點(diǎn)附近線性化并將二階無(wú)窮小變量　E'　s和　E'　E'*忽略，可以得到以下?tīng)顟B(tài)方程：

ddtΔEr′ΔEm′Δs=-K7ωss0+K8ωsEr0′-ωss0-K8-K7-ωsEm0′-K9h-K10h0ΔEr′ΔEm′Δs;]]>

其中E_r'和E_m'分別是E'實(shí)部和虛部，其它計(jì)算如下：

K7+jK8=1T0′(1+j(X0-X′)RS+jX′+Z‾eq);]]>

其中Z_eq是母線等值阻抗；K₉=-G+Re{I_S0}；K₁₀=-B+Im{I_S0}；

G+jB=E‾′0RS-jX′+Z‾eq*;h=2H(1-s0);]]>

步驟105、隨運(yùn)行狀態(tài)變化，假設(shè)電網(wǎng)頻率、電磁功率、風(fēng)機(jī)母線等值阻抗等參數(shù)擾動(dòng)是服從某種分布的隨機(jī)過(guò)程η(t)，那么上述狀態(tài)方程可以寫(xiě)為：

dΔX(t)=[A+η(t)]ΔX(t)dt；

其中A為狀態(tài)矩陣的常數(shù)部分,η(t)為隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)，對(duì)于大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)機(jī)的隨機(jī)投切也會(huì)導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)矩陣參數(shù)發(fā)生變化，不失一般性，也用一個(gè)隨機(jī)過(guò)程表示。