[發(fā)明專(zhuān)利]一種計(jì)及隨機(jī)擾動(dòng)幅度的電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011061704.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112234612B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玲芳;陳義宣;許巖;朱欣春;周俊東;陳汝昌;高杉雪;游廣增;何燁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/10
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/10;H02J3/00;G06F17/17
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

1.一種計(jì)及隨機(jī)擾動(dòng)幅度的電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定分析方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S100，基于局部噪聲-狀態(tài)穩(wěn)定，得到隨機(jī)擾動(dòng)幅度的電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性指標(biāo)，具體計(jì)算過(guò)程如下：

建立電力系統(tǒng)的隨機(jī)微分方程模型，dx＝f(x)dt+g(x)∑dW，

其中，d表示微分，t表示時(shí)間維度，x表示n維實(shí)狀態(tài)向量，W表示r維隨機(jī)連續(xù)擾動(dòng)向量，其元素表示獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)維納過(guò)程，Σ表示r×r維對(duì)角矩陣，其對(duì)角元素表示隨機(jī)擾動(dòng)幅度，f(x)表示n×n維電力系統(tǒng)參數(shù)矩陣，g(x)表示n×r維隨機(jī)擾動(dòng)耦合強(qiáng)度矩陣，

若ε0，存在和使得

P{||x-x^*||≤β(||x₀||,t)+γ(||∑∑^T||)}≥1-ε，

則電力系統(tǒng)的隨機(jī)微分方程模型的平衡點(diǎn)x^*為局部噪聲-狀態(tài)穩(wěn)定，

其中，P表示概率，||||表示歐式范數(shù)，x₀表示初始狀態(tài)，β(||x₀||,t)表示電力系統(tǒng)特征根對(duì)電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性的影響，γ(||∑∑^T||)表示隨機(jī)擾動(dòng)幅度對(duì)電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性的影響，ε表示電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

得到隨機(jī)擾動(dòng)幅度的電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性指標(biāo)β(||x₀||,t)和γ(||∑∑^T||)；

S200，基于所述局部噪聲-狀態(tài)穩(wěn)定的概率穩(wěn)定指標(biāo)表示隨機(jī)擾動(dòng)幅度對(duì)電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性的影響，具體計(jì)算過(guò)程如下：

通過(guò)經(jīng)典發(fā)電機(jī)模型和恒定負(fù)荷模型，建立電力系統(tǒng)的隨機(jī)模型為

其中，∑_idW_i表示第i個(gè)風(fēng)電或光伏出力的隨機(jī)擾動(dòng)，∑_i表示隨機(jī)擾動(dòng)幅度，dW_i表示第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)維納過(guò)程，δ_i表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子角，ω_i表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的角速度，H_i表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的慣性系數(shù)，P_mi表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率，E_i表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部電壓幅值，E_j表示第j個(gè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部電壓幅值，D_i表示第i個(gè)發(fā)電機(jī)的阻尼系數(shù)，ω_N表示同步轉(zhuǎn)速，B_ij表示化簡(jiǎn)導(dǎo)納矩陣第(i，j)個(gè)元素的虛部，y_i表示電力系統(tǒng)輸出，c₁和c₂為加權(quán)系數(shù)；

S300，基于NSS-Lyapunov函數(shù)建立電力系統(tǒng)局部噪聲-狀態(tài)穩(wěn)定的代數(shù)條件，得到隨機(jī)擾動(dòng)幅度與電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性的代數(shù)關(guān)系，并通過(guò)線(xiàn)性矩陣不等式確定電力系統(tǒng)滿(mǎn)足NSS-Lyapunov函數(shù)條件，分析得到電力系統(tǒng)概率穩(wěn)定性，具體計(jì)算步驟如下：

存在一個(gè)實(shí)值非負(fù)函數(shù)V(x)，使得K函數(shù)族α₁、α₂、α₃和α₄滿(mǎn)足

α₁(||x||)≤V(x)≤α₂(||x||)，

并且有則V(x)為NSS-Lyapunov函數(shù)，

其中，Tr表示矩陣對(duì)角元素的和，若電力系統(tǒng)存在一個(gè)NSS-Lyapunov函數(shù)，則該電力系統(tǒng)為局部噪聲-狀態(tài)穩(wěn)定；

將所述電力系統(tǒng)的隨機(jī)模型線(xiàn)性化，得到dΔx＝AΔxdt+∑dW，

其中，x＝[δ₁,ω₁,...,δ_i,ω_i,...,δ_n,ω_n]，n為電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)，W＝[W₁,...,W_i,...,W_n]，∑表示n×n維對(duì)角矩陣，其對(duì)角元素為∑_i，Δx表示狀態(tài)變量偏離穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)的距離，A表示電力系統(tǒng)參數(shù)矩陣；

由于所述電力系統(tǒng)存在一個(gè)NSS-Lyapunov函數(shù)，則函數(shù)γ的表達(dá)式為

若線(xiàn)性矩陣不等式A^TQ+QA≤-cQ成立，則電力系統(tǒng)的穩(wěn)定概率為

其中，c0，且為標(biāo)量，c^-1為c的倒數(shù)，Q為正定對(duì)稱(chēng)矩陣，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置運(yùn)算，所述線(xiàn)性矩陣不等式的可行性通過(guò)求解半正定規(guī)劃問(wèn)題確定。