[發(fā)明專利]交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010086514.9
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111313354B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 和敬涵;許寅;吳翔宇;楊瑞;石正
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;H02H7/26;H02H7/28;H02J3/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，基于圖論將所述交直流電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為拓?fù)鋱D；

步驟S2，在所述拓?fù)鋱D中，設(shè)定故障后初始邊界劃分的電壓值；

步驟S3，以故障點(diǎn)為源點(diǎn)，以所述電壓值為限制條件在拓?fù)鋱D節(jié)點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行路徑搜索，得到基本邊界，增加補(bǔ)充邊界形成綜合等值邊界，并在所述等值邊界內(nèi)進(jìn)行動態(tài)等值計算；

步驟S4，對所述等值計算的結(jié)果進(jìn)行誤差評估，當(dāng)誤差評估的最大誤差值與目標(biāo)誤差的差值大于預(yù)定范圍時，轉(zhuǎn)入步驟S5；當(dāng)差值小于預(yù)定范圍時，轉(zhuǎn)入步驟S6；滿足預(yù)定范圍時，輸出所述等值邊界；

步驟S5，按預(yù)定規(guī)則增大設(shè)定邊界劃分的所述電壓值，轉(zhuǎn)入步驟S3；

步驟S6，按預(yù)定規(guī)則減小設(shè)定邊界劃分的所述電壓值，轉(zhuǎn)入步驟S3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述步驟S1中基于圖論將所述交直流電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為圖，進(jìn)一步包括：

交直流電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為圖G＝(V,E)；

其中，V＝{ν₁,ν₂,ν₃,…ν_m}為所有頂點(diǎn)的集合，表示電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)；E＝{e₁,e₂,e₃,…e_n}為所有頂點(diǎn)之間邊的集合，表示系統(tǒng)中各支路，每條支路所賦權(quán)值表示支路兩端節(jié)點(diǎn)間電壓差的絕對值；在圖中用邊的長短表示權(quán)值的大小，通過電壓差值的正負(fù)確定線路方向，電壓低的節(jié)點(diǎn)為電壓高的節(jié)點(diǎn)的前趨節(jié)點(diǎn)，方向由電壓低的一端指向電壓高的一端，形成帶權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述步驟S2中，初始邊界設(shè)定的電壓值為0.8pu。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述步驟S3中，采用Dijkstra算法進(jìn)行路徑搜索。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述以所述電壓值為限制條件在拓?fù)鋱D節(jié)點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行路徑搜索，得到等值邊界，進(jìn)一步包括：

步驟S301，選取同時與直流落點(diǎn)和故障點(diǎn)緊密相關(guān)、且節(jié)點(diǎn)電壓小于等于所述電壓值的節(jié)點(diǎn)為目標(biāo)終點(diǎn)，采用Dijkstra算法在拓?fù)鋱D中進(jìn)行路徑搜索，得到基本邊界；

步驟S302，在基本等值邊界外，將步驟S1所標(biāo)明的直流落點(diǎn)和設(shè)置安控的節(jié)點(diǎn)作為補(bǔ)充邊界，將補(bǔ)充邊界加入到所述基本邊界上，得到綜合的等值邊界。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)行動態(tài)等值計算，在所述等值邊界內(nèi)進(jìn)行，具體包括如下步驟：

步驟S311，采用時域法根據(jù)最大最小原則對發(fā)電機(jī)進(jìn)行同調(diào)識別，即式(1)所示；

其中，ε為給定的偏差標(biāo)準(zhǔn)，τ為仿真計算時間，取ε＝5°～10°，τ＝1～3s；

步驟S312，依據(jù)恒等功率技術(shù)對同調(diào)發(fā)電機(jī)母線進(jìn)行化簡；

步驟S313，采用電流溝CSR法化簡網(wǎng)絡(luò)；

步驟S314，采用加權(quán)法對同調(diào)發(fā)電機(jī)進(jìn)行參數(shù)聚合，得到等值結(jié)果。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述步驟S4中對所述等值計算的結(jié)果進(jìn)行誤差評估，具體為：

對比等值前后的動態(tài)特性曲線，選擇節(jié)點(diǎn)電壓和線路有功輸出或發(fā)電機(jī)功角作為衡量動態(tài)誤差的量化指標(biāo)，采用式(2)計算分析等值前后動態(tài)曲線各點(diǎn)誤差：

其中，x_i為動態(tài)特性曲線第i個采樣點(diǎn)的值，N為采樣點(diǎn)數(shù)；

得到最大誤差值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述誤差評估的最大誤差值△x_RMS與目標(biāo)誤差ε的差值，所需要滿足的預(yù)定范圍為±0.25％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的交直流電力系統(tǒng)動態(tài)等值邊界確定方法，其特征在于，所述步驟S5和步驟S6中的預(yù)定規(guī)則，增減值的初始值根據(jù)比較的結(jié)果偏差程度進(jìn)行確定，并按二分法遞減。