[發明專利]電力系統失穩模式易變性的快速評估方法

有效

• 申請號: 201510086211.6
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN105160586B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 薛禹勝;黃天罡;薛峰;李威;徐泰山;羅劍波;宋曉芳;許劍冰
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院;國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

本發明公開了一種電力系統失穩模式易變性的快速評估方法，屬于電力系統及其自動化技術領域。本發明基于大步長泰勒級數展開技術，獲得較大故障清除時間下各機轉子角發散趨勢，根據故障清除后若干個時間斷面處各機轉子角間隙信息，反映研究算例時變程度，并由這些信息組成評估規則，識別出預想故障全集中失穩模式不隨故障清除時間而變的算例，并獲得其失穩模式。本發明適用于所有電力系統的分析，在保證完全可靠評估的前提下，平均每一算例所需的計算時間較集成EEAC(IEEAC)算法縮短一到兩個數量級。

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，更準確地說，本發明涉及一種電力系統失穩模式易變性的快速評估方法。

背景技術

電力系統失穩模式的準確識別是進行電力系統暫態功角穩定量化分析和控制的基礎。現有的電力系統失穩模式的識別方法主要有逐步積分法及啟發式方法。前者通過觀察由數值積分法得到的系統的運動軌線來判斷系統的失穩模式；后者根據暫態過程特定時刻的部分參量預估電力系統失穩模式。

逐步積分法的優勢在于系統軌線信息獲得的準確性，然而它將消耗較大的計算量；啟發式方法的優勢在于失穩模式識別速率的提升，不過由于未能計及全部暫態穩定信息，識別可靠性并不理想。

工程實用的失穩模式判別方法還要求同時滿足判別準確性和快速性。前者要求樣本信息必須遍歷研究算例暫態穩定全過程，后者則要求以盡量小的計算代價獲得全部樣本信息。EEAC開發了識別失穩模式的有效方法，使得對于任何規模的工程系統都只需要對3個或更少的候選失穩模式進行評估。

然而，面對現代電力系統規模及模型的急劇增加，越來越多研究算例的失穩模式呈現復雜特性，它受故障清除時間等因素的影響。對于研究算例失穩模式變化復雜特性的詳細分析要求實現所有感興趣故障清除時間下全部失穩模式集的準確識別，現有的基于EEAC理論失穩模式識別方法的計算量使得仿真分析仍然受到挑戰。

對于分析速度與精度近乎矛盾的要求使得失穩模式變化復雜特性的評估問題似乎陷入死鎖。而死鎖的破解則在于針對具體研究算例，尋求適應的判別方法，從而在算例空間中協調精度和速度。

專利申請“電力系統暫態穩定評估預想故障快速強壯分類方法”(申請號：201410271454.2)和“電力系統暫態穩定最優切機控制策略搜索的簡化方法”(申請號：201410398838.0)提供了較好的范例。它們利用簡化程度不同的各算法分析結果間的相似程度與算例時變程度的內在聯系，為算例時變程度不同的各算例匹配恰當的分析算法，從算例空間角度協調求解速度和精度。

循著這一思路，本發明應用大步長泰勒級數展開獲取研究算例各機轉子角軌跡，并綜合恰當時間斷面處各機轉子角間隙信息快速評估研究算例失穩模式易變性，以期省卻對于失穩模式不變算例的逐個感興趣故障清除時間下各失穩模式的詳細識別。

發明內容

本發明目的是：為協調電力系統失穩模式易變性評估的準確性和快速性，基于大步長泰勒級數展開、綜合由此獲得的恰當時間斷面處各機轉子角間隙信息，提供一種電力系統失穩模式易變性的快速評估方法。

具體地說，本發明是采用以下技術方案實現的，包括以下步驟：

1)選取預想故障全集中的一個算例，針對該算例，設置其故障清除時間為0.8s，并由大步長泰勒級數展開獲得該算例故障中、故障后各機轉子角軌跡；

2)選取n個時刻作為故障清除后各機組暫態穩定態勢發展較為/完全明顯的n個時間斷面，分別觀察每一時間斷面的各機組轉子角，獲取各時間斷面最大、次最大轉子角間隙，并由此求得表征各時間斷面各機組轉子角間隙信息的指標k₁、k₂、…、k_n；