[發明專利]內嵌機電暫態仿真多端口等值網絡元件參數快速計算方法

有效

• 申請號: 201610567304.5
• 申請日: 2016-07-19
• 公開（公告）號: CN106204331B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 劉志飛;趙利剛;楊誠;張樹卿;周挺輝;王長香;唐紹普
• 申請（專利權）人: 北京智中能源互聯網研究院有限公司;中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心;清華大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明涉及內嵌機電暫態仿真多端口等值網絡元件參數快速計算方法，屬于電力系統機電?電磁暫態混合仿真分析技術領域；該方法包括：對電網某一正常運行狀態或故障狀態，確定電網拓撲，形成網絡節點電壓方程矩陣——導納陣Y，對Y矩陣進行因子分解，得到存儲因子分解的結果矩陣A；分別對矩陣A的上、下三角部分求解，得到解向量，再重構成壓縮阻抗陣M并得到逆矩陣壓縮導納陣E；根據矩陣E的各元素，形成含參數的對應混合仿真分網接口實際拓撲的等值多端口網絡；機電?電磁混合仿真接口等值中實際拓撲對自阻抗、互阻抗，計算結束。本方法計算過程無簡化，計算結果精確，大大提高了計算方法的效率和計算速度。

技術領域

本發明屬于電力系統機電-電磁暫態混合仿真分析技術領域，特別涉及一種內嵌機電暫態仿真多端口等值網絡元件參數快速計算方法。

背景技術

電力系統機電暫態仿真主要用于分析電力系統的穩定性，也用來分析電力系統某一正常運行狀態下受到某種干擾后，能否經過一定的時間后回到原來的運行轉態或者過渡到一個新的穩定運行狀態的問題。目前面向大電網機電暫態仿真軟件或程序，大多采用稀疏的導納矩陣存儲網絡信息，基于此信息高效、快速、準確地計算出多端口等值網絡元件參數，是電力系統機電-電磁暫態混合仿真接口等值必要的步驟和環節，也可用于電力系統仿真中網絡等值簡化。

利用接口處節點三相短路電流和穩態潮流求解等值阻抗也是一種常見的方法，但是在實際系統中其穩態潮流計算時采用的發電機等值電勢與系統發生三相短路時采取的發電機等值暫態電勢常常存在差異，大多數情況并不能嚴格保證等值電勢的恒定不變，在求解等值阻抗時候有一定偏差。由于使用了基于潮流阻抗的對稱故障信息，對于求解負序和零序等值阻抗，需要通過一系列的變換才能換算出負序和零序參數，計算速度較慢，且不能自動適應實際電網多種負載網架結構。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的計算效率不足之處，提出了一種內嵌機電暫態仿真多端口等值網絡元件參數快速計算方法，本方法計算過程無簡化，計算結果精確，大大提高了計算方法的效率和計算速度。

本發明提出了一種內嵌機電暫態仿真多端口等值網絡元件參數快速計算的方法，具體包括以下步驟：

1)記全電網節點個數為N，電力系統機電-電磁暫態混合仿真接口數量為n，在全電網N個節點中的序號記為{i₁,i₂,…,i_n}，n≤N；

2)對全電網某一正常運行狀態或故障狀態，確定電網拓撲，形成網絡節點電壓方程矩陣——導納陣，記為Y，如式(1)所示:

式中，Y₁₁Y₂₂Y₃₃…Y_NN為自導納、其它為互導納；

3)對Y矩陣進行因子分解，得到存儲因子分解的結果矩陣，記為A，如式(2)所示：

A＝L+D+U (2)

式中，A為矩陣Y的因子表矩陣，L為因子表矩陣A的下三角部分，D為因子表矩陣A的主對角元部分，U為因子表矩陣A的上三角部分；

4)由步驟3)得到的L、D、U分別同時并發n個線程，分別對基于矩陣L的前代、矩陣U的回代求解，如式(3)所示：

Yx_k＝b_k,k＝1,2,…,n (3)

式中，定義為第i_k個接口處元素為1.0、其它元素均為零的N維列向量，i_k∈1,2,…,n；x_k為相應的解向量；