[發明專利]一種用于分析含風電電力系統隨機穩定性的方法

有效

• 申請號: 201410138553.3
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103915839B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 周明;元博;李庚銀
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發明屬于電力系統領域，尤其是涉及一種用于分析含風電電力系統隨機穩定性的方法。

背景技術

現代電力系統中存在著大量隨機擾動，且在不同程度上影響著系統穩定性及電能質量。傳統的電力系統穩定性分析大多是在給定系統運行狀態、元件參數、干擾方式的情況下進行，使用常微分方程描述系統動態行為，通過求解狀態方程的特征根來分析其穩定性。對于系統中存在的大量隨機擾動現象，如負荷的隨機波動、原動機扭矩的隨機振動、互聯大電網中功率角的隨機振蕩、風力發電中風速隨機變化等，通常運用概率統計的方法來處理和解決。該領域已經有了比較長的研究歷史，而且也取得了相當多的研究成果。然而常微分方程是基于黎曼積分的確定性方程，因此傳統研究方法的本質仍然是確定性方法，計算量大，且給出的是穩定性分析的統計結果，無法從本質上描述隨機因素對系統動態過程的影響。

隨機微分方程(Stochastic?Differential?Equation)在描述系統隨機擾動時具有優勢，其基于隨機積分(Stochastic?Integral)直接刻畫系統中存在的隨機擾動變量，可以更準確的建立電力系統數學模型，進而得到更準確的穩定性分析方法和控制策略。

發明內容

本發明的目的在于，針對目前常規穩定性分析方法無法準確分析含風電電力系統受到隨機擾動影響的缺點，提供一種用于分析含風電電力系統隨機穩定性的方法，所述方法包括以下幾個步驟：

步驟1、利用隨機微分方程對系統中存在的隨機擾動進行建模，建立電力系統的時變參數動態模型；

步驟2、從實用及理論角度出發給出適用的隨機穩定性定義；

步驟3、利用隨機微分方程理論，Ito（變量替換）公式，隨機Lyapunov（李雅普諾夫）能量函數方法找到了實用的隨機漸近均方穩定判據，并推導出狀態矩陣參數不確定系統的隨機穩定性判據。

所述方法中的步驟1主要包括：

步驟101、根據異步風機的戴維寧等效電路設立風電機組的定子電流方程為：

I‾S=U‾-E‾′Rs+jX′;]]>

其中U是定子電壓；IS為定子電流；E'是暫態電勢；RS是定子電阻；X'用下式計算：

X′=XS+XrXmXr+Xm;]]>

其中Xr是轉子漏抗；XS是定子漏抗；Xm是勵磁電抗。

步驟102、設立風電機組的電磁暫態方程為：