[發(fā)明專(zhuān)利]一種電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710828020.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107465187B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭智祺;張雪霞;陳維榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 成都帝鵬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

本發(fā)明公開(kāi)一種電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性分析方法，包括包括步驟：S100確定系統(tǒng)參數(shù)；S200求取發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率對(duì)電壓幅值的導(dǎo)數(shù)，建立發(fā)電機(jī)判據(jù)列表；S300計(jì)算發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率對(duì)電壓幅值的導(dǎo)數(shù)小于0的概率，作為發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率；S400通過(guò)步驟S200和S300，計(jì)算系統(tǒng)中每個(gè)發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率；S500根據(jù)對(duì)每個(gè)發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率的分析，得到系統(tǒng)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率。本發(fā)明以無(wú)功功率對(duì)電壓幅值的導(dǎo)數(shù)作為判據(jù)，與蒙特卡洛法相結(jié)合判斷系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性；解決現(xiàn)有系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)閾值難以直接得到，當(dāng)系統(tǒng)中存在大量隨機(jī)因素時(shí)，解析法和近似法建模困難，無(wú)法全面考慮隨機(jī)因素對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性分析方法。

背景技術(shù)

系統(tǒng)的靜態(tài)安全評(píng)估保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的必不可少的工作，隨著新能源的大規(guī)模接入，隨機(jī)靜態(tài)安全評(píng)估的概念被引入。目前的隨機(jī)靜態(tài)安全評(píng)估算法都是直接根據(jù)概率潮流的計(jì)算結(jié)果分析節(jié)點(diǎn)電壓越限或支路潮流過(guò)載的概率。但是，對(duì)于不同結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)電壓和支路潮流閾值是不同的，這些判據(jù)需要經(jīng)過(guò)對(duì)多種運(yùn)行方式進(jìn)行計(jì)算才能得到。因此，尋找一種計(jì)算量小、可靠性高、適用性強(qiáng)的分析電力系統(tǒng)隨機(jī)靜態(tài)安全評(píng)估方法具有非常重要的研究?jī)r(jià)值。

電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是限制輸電系統(tǒng)輸送功率的一個(gè)重要因素。目前隨機(jī)靜態(tài)安全評(píng)估的主要判據(jù)如下：節(jié)點(diǎn)電壓、支路潮流和支路兩端相角差。但是，在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓越限或每條支路潮流過(guò)載的的閾值需要進(jìn)行多種方式的計(jì)算，迫使運(yùn)行條件不斷惡化才能得到，且不同大小規(guī)模的電網(wǎng)其閾值存在較大的差別。當(dāng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同時(shí)，對(duì)失去靜態(tài)穩(wěn)定的最大相角差的設(shè)定有很大影響。因此，在實(shí)際分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的問(wèn)題時(shí)，以上判據(jù)是很難得到的，直接根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)定電力系統(tǒng)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的閾值會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生不可預(yù)知的影響。

由于系統(tǒng)中存在大量的隨機(jī)因素，因此概率潮流的研究方法被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)的安全性分析。電力系統(tǒng)概率潮流方法主要分為以下三種：模擬法、近似法和解析法。點(diǎn)估計(jì)法是近似法的代表，但是節(jié)點(diǎn)電壓或支路潮流的高階矩存在較大的誤差，無(wú)法得到準(zhǔn)確的概率分布。半不變量法是解析法的代表，但是目前半不變量法在考慮存在大規(guī)模隨機(jī)因素的問(wèn)題時(shí)，存在較大的誤差。同時(shí)，隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，采用近似法和解析法很難建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬變量之間的復(fù)雜關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性分析方法，以無(wú)功功率對(duì)電壓幅值的導(dǎo)數(shù)作為判據(jù)，與蒙特卡洛法相結(jié)合判斷系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。解決現(xiàn)有系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)閾值難以直接得到，當(dāng)系統(tǒng)中存在大量隨機(jī)因素時(shí)，解析法和近似法建模困難，無(wú)法全面考慮隨機(jī)因素對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電力系統(tǒng)隨機(jī)穩(wěn)定性分析方法，包括步驟：

S100確定系統(tǒng)參數(shù)；

S200求取發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率對(duì)電壓幅值的導(dǎo)數(shù)，建立發(fā)電機(jī)判據(jù)列表；

S300計(jì)算發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率對(duì)電壓幅值的導(dǎo)數(shù)小于0的概率，作為發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率；

S400通過(guò)步驟S200和S300，計(jì)算系統(tǒng)中每個(gè)發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率；

S500根據(jù)對(duì)每個(gè)發(fā)電機(jī)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率的分析，得到系統(tǒng)失去靜態(tài)穩(wěn)定性的概率。

進(jìn)一步的是，步驟S100中，確所述定系統(tǒng)參數(shù)，包括步驟：

S101確定系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的額定功率、無(wú)功功率和停運(yùn)概率，確定系統(tǒng)中負(fù)荷的有功功率、無(wú)功功率的期望和標(biāo)準(zhǔn)差；

S102確定系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及各支路的阻抗大小，確定各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型和節(jié)點(diǎn)電壓初值；