[發(fā)明專(zhuān)利]一種含復(fù)雜電力設(shè)備模型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410204163.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104037756A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿光超;江全元;李永杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種含復(fù)雜電力設(shè)備模型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟：?

第一步：利用電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)采集系統(tǒng)，采集電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓和功率數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，確定系統(tǒng)當(dāng)前穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)，同時(shí)獲取復(fù)雜電力設(shè)備列表，對(duì)其中每個(gè)設(shè)備建立其動(dòng)態(tài)方程和電流注入方程。記第k個(gè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)方程為h_k，電流注入方程為c_x,k和c_y,k，其中角標(biāo)x和y分別代表交流電流的實(shí)部與虛部。?

第二步：根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和每個(gè)電力設(shè)備的電流注入方程，建立節(jié)點(diǎn)電壓方程f。將該節(jié)點(diǎn)電壓方程與每個(gè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)方程聯(lián)立，得到電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析所使用的微分代數(shù)方程組F，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)變量為z；?

第三步：計(jì)算舍去節(jié)點(diǎn)注入電流的節(jié)點(diǎn)電壓方程f對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣J_f；計(jì)算每個(gè)設(shè)備電流注入方程c_x,k、c_y,k對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣J_c,k；計(jì)算每個(gè)設(shè)備動(dòng)態(tài)方程h_k對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣J_h,k。其中J_f為手動(dòng)計(jì)算,J_c,k和J_h,k使用自動(dòng)微分技術(shù)進(jìn)行計(jì)算。?

第四步：將上述雅可比矩陣分量(即J_f、J_c,k和J_h,k)進(jìn)行累加，得到微分代數(shù)方程組F對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣J。?

第五步：利用計(jì)算得到的雅可比矩陣進(jìn)行電力系統(tǒng)時(shí)域仿真，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)含復(fù)雜電力設(shè)備模型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評(píng)估,對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的失穩(wěn)情況進(jìn)行預(yù)警和校正。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含復(fù)雜電力設(shè)備模型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評(píng)估方法，其特征在于：所述的第一步中的第k個(gè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)方程h_k和電流注入方程c_x,k、c_y,k具有如下形式：?

其中，z_k為第k個(gè)設(shè)備的內(nèi)部動(dòng)態(tài)變量，U_x,k和U_y,k為該設(shè)備所在節(jié)點(diǎn)的電壓實(shí)部與虛部，t為仿真時(shí)間,g_x,k和g_y,k為該設(shè)備注入電流的計(jì)算函數(shù)的實(shí)部與?虛部。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的含復(fù)雜電力設(shè)備模型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評(píng)估方法，其特征在于：所述的第二步中的節(jié)點(diǎn)電壓方程具有下述形式：?

其中U_x和U_y分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓向量的實(shí)部和虛部；I_x和I_y分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入電流向量的實(shí)部和虛部；G和B分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的實(shí)部和虛部。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入電流向量的第i個(gè)分量，即節(jié)點(diǎn)i的注入電流I_x,i、I_y,i，是對(duì)連接在該節(jié)點(diǎn)上所有電力設(shè)備注入電流的累加，若記其中第k個(gè)設(shè)備的注入電流為c_x,k、c_y,k，則有：?

通過(guò)聯(lián)立得到的微分代數(shù)方程組F及其狀態(tài)變量z：?

F＝[f??h₁??…??h_k??…??h_n]?

z＝[U_x??U_y??z₁??…??z_k??…??z_n]?

其中，n為系統(tǒng)中復(fù)雜電力設(shè)備的數(shù)量。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所示的含復(fù)雜電力設(shè)備模型的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評(píng)估方法，其特征在于：所述的第四步中的各項(xiàng)雅可比矩陣?yán)奂泳哂邢率鲂问剑?

J＝J_f+∑(J_c,k+J_h,k)。?