[發明專利]一種工程實用的電力系統動態等值優化方法

在審

• 申請號: 201810437287.2
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108539737A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 黃華;趙丹丹;崔勇;周行星;楊秀;顧丹珍;戴海峰
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海電力學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種工程實用的電力系統動態等值優化方法，包括：步驟S1：將電力系統劃分為內部系統、外部系統和緩沖層；步驟S2：為內部系統中各子系統選擇等值模型，并確定模型參數；步驟S3：確定外部系統中各子系統的等值模型和模型參數；步驟S4：評估等值結果，輸出評估結果；步驟S5：根據評估結果優化等值模型和參數。與現有技術相比，本發明在常規同調等值步驟中，采用設立簡化緩沖層和核心機組的方法，在保證工程精度的前提下，減少等值難度。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，尤其是涉及一種工程實用的電力系統動態等值優化方法。

背景技術

目前，電力電子技術在電力系統發、輸、配、用各個環節的得到越來越廣泛的應用。由于快速、可靠、可頻繁動作的大功率開關器件取代了傳統的機械開關，使得現代電力系統中出現了快速的動態過程，超出了傳統的準穩態假定；且電力電子開關的存在及頻繁動作，決定了系統具有變拓撲結構的特性，同時也給電力系統引入了離散事件，使得電力系統中同時包含了連續事件和離散事件，系統的分析復雜化；第3，電力電子元件的控制環節參與動態過程，進一步增加了系統分析的復雜度。因此，仿真是目前研究電力電子化電力系統最有利的工具，但采用傳統機電暫態仿真程序已難以適應現代電力系統對仿真的需求，在電磁暫態仿真平臺上研究現代電力系統的動態響應或電磁-機電聯合仿真是目前研究該問題的主要方法。

由于計算機數字計算技術的限制，電力系統電磁暫態過程仿真至今還不能計算規模較大的系統，因此，在采用電磁暫態仿真工具研究大規模電力系統動態響應時，必須對系統進行化簡。將龐大的電力系統分成兩部分，一部分為需詳細研究的系統，簡稱為研究系統；另一部分為不需詳細研究的系統，簡稱為外部系統。對內部系統和外部系統，分別按照研究要求及本身特點選擇各自適用等值化簡方法，分別得到內部和外部等值系統；將等效的外部系統和內部系統組成一個完整的系統，以適應根據不同研究問題的特點所選用的分析工具的可計算網絡規模。

對外部電力系統進行動態等值的方法有很多，主要可分為同調等值法、模態等值法和辨識等值法三個系列，各有優缺點，其中同調等值法因其物理概念清晰、應用較方便得到了最廣泛應用。在應用同調等值法進行網絡化簡時，存在三個較為困難的地方：1)邊界節點的確定，常規的做法是將待研究系統作為內部網予以保留，其余部分作為外部網予以化簡，這樣，外部系統等值誤差直接作用在邊界，可能在內部系統研究中造成較大誤差；2)外部網絡化簡時，一般采用ward等值或REI 等值方法，即首先需要形成大型網絡矩陣，再進行消去計算，需要編程實現且可能會出現的等值后線路參數為負值等現象；3)等值發電機參數計算一般采用加權聚合法，需收集所有同調機組參數進行加權計算，工作量大且可能出現暫態特征被淹沒的現象。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種工程實用的電力系統動態等值優化方法，首先根據內部系統和外部系統的特點采用不同的等值方案；其次，在常規同調等值步驟中，采用設立簡化緩沖層和核心機組的方法，在保證工程精度的前提下，減少等值難度。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種工程實用的電力系統動態等值優化方法，包括：

步驟S1：將電力系統劃分為內部系統、外部系統和緩沖層；

步驟S2：為內部系統中各子系統選擇等值模型，并確定模型參數；

步驟S3：確定外部系統中各子系統的等值模型和模型參數；

步驟S4：評估等值結果，輸出評估結果；

步驟S5：根據評估結果優化等值模型和參數。

所述步驟S1具體包括：

步驟S11：根據等值網絡應用目的將電力系統劃分為內部系統和外部系統，并將內部系統和外部系統之間的邊界節點構成邊界節點集合；