[發明專利]一種適用于電網大擾動分析的暫態量解析解獲取方法

在審

• 申請號: 202010431893.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111767635A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 甘德強;陳民權
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 張塨

本發明公開了一種適用于電網大擾動分析的暫態量解析解獲取方法，包括以下步驟:步驟一：使用網格劃分方法獲得不確定參數組合；步驟二：批處理所有參數組合，獲得樣本數據；步驟三：確定解析表達式的有理數學結構；步驟四：采用最小二乘法獲得解析表達式。該適用于電網大擾動分析的暫態量解析解獲取方法，在面對連續、離散、邏輯變量交織，不同控制變量交互影響的交直流電網，挖掘交直流混聯系統關鍵輸出量與不確定參數間的數值聯系和解析關系，提高混聯大干擾穩定分析的系統性、嚴謹性以及解析性的程度，所獲得的解析表達式既可以研究單參數對電網穩定性的影響，也可以分析多參數間的耦合作用規律。

技術領域

本發明涉及電網輸出變量與不確定參數間技術領域，具體為一種適用于電網大擾動分析的暫態量解析解獲取方法。

背景技術

目前，我國混聯電網處于過渡時期，直流送端規模龐大，交流網架相對薄弱，同步電源電壓支撐水平相對較低，運行不確定性因數大，存在一系列嚴重的安全穩定問題，突出問題是電網遭受大干擾后多饋入直流換相失敗、閉鎖帶來的電壓、頻率穩定問題，文獻上稱為“強直弱交”特性。一個強直弱交的電網比傳統電網具有更加典型的切換特性與連鎖故障風險。從理論層面來看，混聯電網的一個重要數學特征是邏輯切換特性，另外一個重要數學特征是模型和參數的不確定性。目前，對混聯電網動態特性的工程應用研究已經全面開展，取得了許多有意義的成果。但是，由于混聯電網的高度復雜性，有必要進一步開拓新的分析方法，尋找提升電網穩定分析水平的新途徑。

電力系統存在很多經驗性的結論，例如調相機比電容器更有利電壓穩定，直流恢復不能過快不然會惡化穩定性導致相繼換相失敗，光伏具有恒定功率特性所以無法像同步機那樣支撐電壓等，這些結論經過優秀工程師們大量的仿真驗證，都比較普適值得信賴。但是，這些經驗是定性的，長期以來，大干擾穩定分析缺乏更加定量的解析分析工具。穩定分析很大程度上可以理解為求解參數方程的參數解。傳統的仿真法輸出了海量數據，難以發現電網運行、控制參數與穩定性間的關系。數值逼近法過濾了大量的輸出數據，聚焦穩定裕度指標與參數的關系，是一種相對新穎的思路，其基本數學思想是假設參數解具有某種結構(例如多項式結構)，利用某種算法確定多項式的系數后，就獲得近似的參數解析解。為挖掘混聯系統動作判據與不確定參數間的數值聯系和解析關系。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于電網大擾動分析的暫態量解析解獲取方法，以解決上述背景技術中傳統的仿真法輸出了海量數據，難以發現電網運行、控制參數與穩定性間的關系的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種適用于電網大擾動分析的暫態量解析解獲取方法，包括以下步驟:

步驟一：使用網格劃分方法細分參數空間，獲得不確定參數組合；

步驟二：結合商業仿真軟件及程序腳本工具，批處理所有參數組合下對應的仿真計算，獲得系統關鍵變量輸出值樣本；

步驟三：根據系統關鍵變量與不確定參數間關系，確定解析表達式的有理數學結構；

步驟四：采用最小二乘法處理步驟二中的樣本數據，依照步驟三中有理結構，獲得解析表達式。

上述技術方案中，所述的步驟一使用網格方法細分參數空間，利用現有商業仿真軟件獲得每個參數組合下的輸出值樣本，具體描述如下：

交直流電網動態響應會受到一個或多個因素的影響，如風/光的不確定性、系統運行方式安排、控制保護策略及參數配置等等。這些因素可以用不確定的參數表示，其中的參數來自某個概率空間或者說服從某個概率分布，并且在電力系統中這些參數往往都是實數。在分析包含m個不確定參數的交直流大干擾穩定性問題時，可以將不確定參數寫成向量形式p，

p＝[p₁,p₂,…,p_m]