[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)等值方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811494498.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN111291464A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何國慶;劉純;李光輝;汪海蛟;孫文文;譚偉;張紀(jì)同;安百盈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)江西省電力有限公司;上海科梁信息工程股份有限公司;山東新帥克能源科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)等值方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：通過仿真對(duì)電力系統(tǒng)中研究區(qū)域施加擾動(dòng)，獲取所述研究區(qū)域的第一動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

步驟2：利用聚類算法對(duì)電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，并對(duì)分區(qū)內(nèi)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行等效，獲取等效后的電力系統(tǒng)；

步驟3：通過仿真對(duì)等效后的電力系統(tǒng)中研究區(qū)域施加擾動(dòng)，獲取研究區(qū)域的第二動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

步驟4：根據(jù)第一動(dòng)態(tài)響應(yīng)與第二動(dòng)態(tài)響應(yīng)間的畸變率輸出電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的分區(qū)的等效發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1之前，包括：在電力系統(tǒng)的聚類樹系統(tǒng)中選擇所述研究區(qū)域。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)的聚類樹系統(tǒng)根據(jù)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)間的機(jī)電距離建立；

其中，按下式確定發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j間的機(jī)電距離：

上式中，Δω_ij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的角速度差；δ為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的功角差；E_i為節(jié)點(diǎn)i的電壓，E_j為節(jié)點(diǎn)j的電壓，G(i，j)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電導(dǎo)之差，B(i，j)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電納之差，T＝1/50。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2，包括：

利用k-means算法對(duì)所述外部系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類，獲取聚類結(jié)果；

獲取聚類結(jié)果中聚類中心中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的勵(lì)磁系統(tǒng)模型的傳遞函數(shù)加和，將聚類中心中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的勵(lì)磁系統(tǒng)模型的傳遞函數(shù)加和作為電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的分區(qū)的等效發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4，包括：

若第一動(dòng)態(tài)響應(yīng)與第二動(dòng)態(tài)響應(yīng)間的畸變率小于預(yù)設(shè)閾值，則輸出電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的分區(qū)的等效發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)。

6.一種電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)等值裝置，其特征在于，所述裝置包括：

第一仿真模塊，用于通過仿真對(duì)電力系統(tǒng)中研究區(qū)域施加擾動(dòng)，獲取所述研究區(qū)域的第一動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

等值模塊，用于利用聚類算法對(duì)電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，并對(duì)分區(qū)內(nèi)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行等效，獲取等效后的電力系統(tǒng)；

第二仿真模塊，用于通過仿真對(duì)等效后的電力系統(tǒng)中研究區(qū)域施加擾動(dòng)，獲取研究區(qū)域的第二動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

判斷模塊，用于根據(jù)第一動(dòng)態(tài)響應(yīng)與第二動(dòng)態(tài)響應(yīng)間的畸變率輸出電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的分區(qū)的等效發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，系統(tǒng)還包括：選擇模塊，用于在電力系統(tǒng)的聚類樹系統(tǒng)中選擇所述研究區(qū)域。

8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述電力系統(tǒng)的聚類樹系統(tǒng)根據(jù)電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)間的機(jī)電距離建立；

其中，按下式確定發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j間的機(jī)電距離：

上式中，Δω_ij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的角速度差；δ為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的功角差；E_i為節(jié)點(diǎn)i的電壓，E_j為節(jié)點(diǎn)j的電壓，G(i，j)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電導(dǎo)之差，B(i，j)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的電納之差，T＝1/50。

9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述等值模塊用于：

利用k-means算法對(duì)所述外部系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類，獲取聚類結(jié)果；

獲取聚類結(jié)果中聚類中心中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的勵(lì)磁系統(tǒng)模型的傳遞函數(shù)加和，將聚類中心中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的勵(lì)磁系統(tǒng)模型的傳遞函數(shù)加和作為電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的分區(qū)的等效發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)。

10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述判斷模塊用于：

若第一動(dòng)態(tài)響應(yīng)與第二動(dòng)態(tài)響應(yīng)間的畸變率小于預(yù)設(shè)閾值，則輸出電力系統(tǒng)中研究區(qū)域以外的分區(qū)的等效發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)。