[發明專利]一種電力系統隨機穩定性分析方法

有效

• 申請號: 201710828020.1
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107465187B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 郭智祺;張雪霞;陳維榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

1.一種電力系統隨機穩定性分析方法，其特征在于，包括步驟：

S100確定系統參數，生成節點信息矩陣、發電機信息矩陣和支路信息矩陣；

S200求取發電機節點無功功率對電壓幅值的導數，建立發電機判據列表，包括步驟：

S201設置計算次數n_monte，迭代初值q＝1；

S202根據發電機停運概率生成發電機工作狀態；根據每臺發電機停運概率，抽取所有發電機的工作狀態，組成發電機工作狀態矩陣；根據發電機工作狀態矩陣，修改發電機信息矩陣；

S203設置系統的負荷為正態分布；設置正態分布的期望和方差，方差值取均值的0.1，抽取以上均值和方差服從正態分布的隨機數；將產生的隨機數對應填入節點信息矩陣的Pd和Qd處；

S204根據支路信息矩陣生成節點導納矩陣，結合節點電壓初值、以及步驟S202和步驟S203中得到的各發電機和負荷的功率，根據牛頓拉夫遜算法計算最后一次迭代得到雅可比矩陣；

S205根據所述雅可比矩陣計算發電機節點的無功功率對電壓幅值的導數；

S206判斷計算次數q<＝n_monte時，則返回步驟S202重新產生發電機和負荷的功率，進行下一次牛頓拉夫遜潮流計算，且q＝q+1；若q>n_monte，則計算結束；

S207當計算結束后，將得到計算次數為n_monte的計算結果，建立發電機判據列表，其行數為n_monte，列數為發電機個數；

S300計算發電機節點無功功率對電壓幅值的導數小于0的概率，作為發電機失去靜態穩定性的概率；

S400通過步驟S200和S300，計算系統中每個發電機失去靜態穩定性的概率；

S500根據對每個發電機失去靜態穩定性的概率的分析，得到系統失去靜態穩定性的概率。

2.根據權利要求1所述的一種電力系統隨機穩定性分析方法，其特征在于，步驟S100中，確所述定系統參數，包括步驟：

S101確定系統中發電機的額定功率、無功功率和停運概率，確定系統中負荷的有功功率、無功功率的期望和標準差；

S102確定系統網絡結構以及各支路的阻抗大小，確定各節點的節點類型和節點電壓初值；

S103根據步驟S101和S102中確定的參數值，生成節點信息矩陣、發電機信息矩陣和支路信息矩陣。

3.根據權利要求2所述的一種電力系統隨機穩定性分析方法，其特征在于，所述節點信息矩陣格式為：

[bus_i,type,Pd,Qd,Vm,Va,baseKV]；

其中，bus_i為節點編號；type為節點類型，PQ節點標記為1，PV節點標記為2，平衡節點標記為3；Pd為節點負荷有功功率，Qd為節點負荷無功功率；Vm為節點電壓幅值初值，Va為節點電壓相角初值；baseKV為該節點電壓基準值，節點信息矩陣的行數為節點的數目。

4.根據權利要求3所述的一種電力系統隨機穩定性分析方法，其特征在于，所述發電機信息矩陣格式如下：

[Bus_i,Pg,Qg,Qmax,Qmin,Pmax,Pmin,Vg,mBase,status_f]

其中，Bus_i為發電機接入節點的編號；Pg為發電機額定功率，Qg為發電機無功功率；Qmin為發電機輸出無功功率的最小值，Qmax為發電機輸出無功功率的最大值，Pmin為發電機輸出有功功率的最小值，Pmax為發電機輸出有功功率最大值；Vg為發電機端節點電壓初值；mBase為系統基準容量值；status_f為發電機工作狀態，發電機工作標記為1，發電機停運標記為0；發電機信息矩陣行數為發電機的數目。

5.根據權利要求4所述的一種電力系統隨機穩定性分析方法，其特征在于，所述支路信息矩陣格式如下：

[fbus,tbus,r,x,b,ratio,status_b]

其中，fbus為支路起始節點編號，tbus為支路末端節點；r為支路電阻，x為支路電抗，b為支路對地導納；ratio為支路中變壓器變比；status_b為支路狀態，支路閉合為1，支路斷開為0。