[發明專利]基于受擾軌跡斷面振蕩能量的電力系統振蕩特性分析方法

有效

• 申請號: 201811206296.7
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109255199B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 薛禹勝;劉慶龍
• 申請（專利權）人: 南瑞集團有限公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

1.一種基于受擾軌跡斷面振蕩能量變化的電力系統振蕩特性分析方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟S1，獲取多機電力系統受擾軌跡；

步驟S2，沿著多機電力系統受擾軌跡，逐個時間斷面采用互補群慣量中心—相對運動變換，將多機電力系統受擾軌跡聚合成一系列的等值單機映象系統軌跡，并識別出多機電力系統的主導映象系統；

步驟S3，根據識別出的主導映象系統，在外力-位置(P-δ)平面上逐個時間斷面的求取主導映象系統的振蕩能量；

步驟S4，根據主導映象系統的各個斷面振蕩能量，依次計算相鄰斷面的振蕩能量差值，將獲得的斷面振蕩能量差值序列定義為軌跡斷面能量特征；

步驟S5，依據軌跡斷面能量特征分析系統的振蕩特性。

2.根據權利要求1所述的基于受擾軌跡斷面振蕩能量變化的電力系統振蕩特性分析方法，其特征在于：所述步驟S1包括如下步驟：

1-1：針對多機電力系統遭受擾動后的動態行為，在多剛體空間Rⁿ中建立數學模型；

1-2：對多機電力系統的數學模型進行全過程數值積分或通過實際測量方法求取多機電力系統受擾軌跡。

3.根據權利要求1所述的基于受擾軌跡斷面振蕩能量變化的電力系統振蕩特性分析方法，其特征在于：所述步驟S2包括如下步驟：

2-1：沿著多機電力系統受擾軌跡，逐個時間斷面采用互補群慣量中心—相對運動(CCCOI—RM)變換，將多機電力系統受擾軌跡聚合成一系列的等值單機映象系統其中R¹表示等值單機映象空間，n為原多機空間包含的發電機數；

2-2：利用EEAC方法識別主導映象系統，即計算等值單機映象系統各擺次的穩定裕度，將所有等值單機映象系統中裕度最小的擺次稱為主導擺次，其對應的等值單機映象系統為該軌跡的主導映象系統，主導映象系統的振蕩模式為主導振蕩模式。

4.根據權利要求1所述的基于受擾軌跡斷面振蕩能量變化的電力系統振蕩特性分析方法，其特征在于：所述步驟S3包括如下步驟：

3-1：根據步驟S2中識別出的主導映象系統，對第i個時間斷面，在外力-位置(P-δ)平面上凍結斷面處的時變因素來虛構哈密頓系統，虛構哈密頓系統軌跡P_e.est.i與機械轉矩P_m的交點定義為虛擬動態鞍點VDSP，將虛構哈密頓系統軌跡P_e.est.i與機械轉矩P_m在當前斷面到VDSP間包圍的面積稱為潛在動能減少面積A_dec.pot.i，具體計算方法為：其中δ_i為第i個時間斷面處的發電機功角，δ_VDSP為VDSP處的發電機功角；

3-2：定義VDSP點為勢能零點時，則A_dec.pot.i即為系統在第i個時間斷面處的勢能E_p.i；

3-3：由于系統在第i個時間斷面處轉速不為零，系統在第i個時間斷面處動能為E_k.i，具體計算方法為：其中M為主導映象系統轉動慣量，ω_i為主導映象系統在第i個時間斷面處的轉速；

3-4：系統在斷面處的振蕩能量E_i為勢能減去動能，具體計算方法為：E_i＝E_p.i-E_k.i。