[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)即插即用的穩(wěn)定性分析與控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010432570.3
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111555311B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 王若谷;秦博宇;王永利;方鋮;郭峰;張哲;戴立森;高欣;孫宏麗;馮南戰(zhàn);薛軍;王辰曦
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院;西安交通大學;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 西安西交通盛知識產(chǎn)權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 蔡和平

1.一種電力系統(tǒng)即插即用的穩(wěn)定性分析與控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，利用仿真估計方法離線估計子系統(tǒng)的LIOS屬性，其中，LIOS屬性包括局部穩(wěn)定域以及漸近增益；

S2，通過基于鄰接矩陣法的分布式信息采集算法，獲取步驟S1估計的全部子系統(tǒng)的LIOS屬性信息，利用穩(wěn)定性準則判斷含可再生能源的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為可再生能源的接入與退出提供接口條件；

步驟S1中，利用仿真估計方法離線估計子系統(tǒng)的LIOS屬性的具體過程為：

第1步，選擇子系統(tǒng)的狀態(tài)變量x以及輸出y；

第2步，參考子系統(tǒng)的保護配置，給定子系統(tǒng)的安全運行約束；

第3步，給定輸入信號u，固定子系統(tǒng)的初始狀態(tài)x₀，得到輸出y；

取t→∞時刻輸出信號的穩(wěn)態(tài)值，此時β＝0，輸入-輸出增益近似估計為：

其中，y_e為輸出平衡點，u_e為輸入平衡點，t為時間；

第4步，改變輸入信號u的幅值，計算輸入-輸出增益，得到一系列的γ，從一系列的γ中取最大的γ近似作為子系統(tǒng)的輸入-輸出增益；

第5步，在第4步估計的子系統(tǒng)輸入信號的范圍內(nèi)，改變子系統(tǒng)的初值以及輸入；計算β≈|y-y_e|-γ_max||u-u_e||_∞，利用指數(shù)函數(shù)β，取最大值以及末端的穩(wěn)定點進行擬合，時刻分別為t_max，t_end，幅值分別為y_max，y_end，其中，t_mmax，t_end分別指最大時間和最終時間，y_max，y_end分別指最大輸出和最終輸出，則有

從而計算得出最大輸出y_max的待定系數(shù)和最終輸出y_end的待定系數(shù)λ和K；

從而得到子系統(tǒng)的LIOS屬性。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種電力系統(tǒng)即插即用的穩(wěn)定性分析與控制方法，其特征在于，第4步中，如果狀態(tài)變量、輸出的值超過給定的安全運行約束，認為此時子系統(tǒng)失穩(wěn)；逐步減小輸入直至子系統(tǒng)穩(wěn)定，估計子系統(tǒng)輸入信號的范圍。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種電力系統(tǒng)即插即用的穩(wěn)定性分析與控制方法，其特征在于，步驟S2中，通過基于鄰接矩陣法的分布式信息采集算法，獲取步驟S1估計的全部子系統(tǒng)的LIOS屬性信息的具體過程如下：

第一步，每個子系統(tǒng)以標準格式存儲全系統(tǒng)中所有發(fā)電機、負載、線路的數(shù)據(jù)信息；對第i個子系統(tǒng)，初始狀態(tài)向量為y_i⁰，元素個數(shù)等于全系統(tǒng)中所有發(fā)電設備、負載設備與線路設備數(shù)量之和，除去第i個元素，其它位置以0代替；各子系統(tǒng)形成各自的信息狀態(tài)向量：

該信息狀態(tài)向量包括各子系統(tǒng)的ISS屬性和初始狀態(tài)；

第二步，每個子系統(tǒng)利用以下定理1和相鄰的子系統(tǒng)交換彼此信息，直到每個子系統(tǒng)前后兩次信息通訊的系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)向量完全一致，此時各子系統(tǒng)獲得全系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

定理1對任意一個n節(jié)點系統(tǒng)，設每個節(jié)點i的狀態(tài)向量為y_i的階數(shù)由n決定，對y_i進行迭代運算，即

其中，y_i^k表示y_i經(jīng)過k次迭代后的結果，式中所有加法和乘法均為布爾加和布爾乘，布爾加和布爾乘定義為：

b+b＝b；b+0＝b；0+0＝0

其中，b為任意的實數(shù)。