[發明專利]電力系統的振蕩模式識別方法及裝置

在審

• 申請號: 202011063951.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112163532A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 謝小榮;李蘊紅;吳林林;陳壘;王瀟;蘇田宇
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司電力科學研究院;清華大學;華北電力科學研究院有限責任公司;北京諧振科技有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/16;G06F17/17
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 單曉雙;董驍毅

本申請提供了一種電力系統的振蕩模式識別方法及裝置，該方法包括：對目標電力系統的阻抗網絡模型進行聚合，得到聚合阻抗模型；生成所述聚合阻抗模型對應的實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線；根據所述實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線，確定所述目標電力系統的振蕩模式。本申請能夠提高電力系統振蕩模式識別的效率和準確性，進而能夠確保電力系統穩定運行。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種電力系統的振蕩模式識別方法及裝置。

背景技術

當電力系統由于某種原因受到干擾時(如短路、故障切除、電源的投入或切除等)，電力系統某些節點電壓和支路電流的幅值可能隨時間呈現周期性變化，這種現象稱為振蕩。如何高效且準確地實現電力系統振蕩模式識別是目前維護電力系統穩定性的關鍵性問題之一。

近年來阻抗模型被廣泛用于包含電力電子裝備的電力系統振蕩模式識別，基本原理是構造電力系統的小信號阻抗模型，根據阻抗特性判斷系統穩定性，具體操作時常結合Nyquist判據。例如，將目標電力系統分為電源和負載兩個子系統，然后分別對兩個子系統進行阻抗建模，獲得其阻抗模型，畫出兩個子系統的阻抗模型的比值在復平面內的頻率特性曲線，并根據該曲線與點(-1,j0)的圍繞關系實現電力系統振蕩模式識別，進而確定系統的穩定性。

在實際應用上述方法時，受到一定限制。首先，復雜系統如大規?？稍偕茉窗l電系統等，通常電源分布相對分散，直接將其劃分為源和載兩個子系統比較困難；而且，需確保兩個子系統中其中一個子系統是穩定的，即計算二者比值時分母保證不為0；其次，在考慮系統的頻率耦合效應時，所得到的阻抗模型通常為多維矩陣，此時傳統Nyquist判據難以應用，需要進一步采用廣義Nyquist判據；此外，Nyquist判據一般僅能提供定性的分析結果，影響電力系統振蕩模式識別的可靠性和效率。

發明內容

針對現有技術中的問題，本申請提出了一種電力系統的振蕩模式識別方法及裝置，能夠提高電力系統振蕩模式識別的效率和準確性，進而能夠確保電力系統穩定運行。

為了解決上述技術問題，本申請提供以下技術方案：

第一方面，本申請提供一種電力系統的振蕩模式識別方法，包括：

對目標電力系統的阻抗網絡模型進行聚合，得到聚合阻抗模型；

生成所述聚合阻抗模型對應的實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線；

根據所述實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線，確定所述目標電力系統的振蕩模式。

進一步地，所述根據所述實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線，確定所述目標電力系統的振蕩模式，包括：

根據所述實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線，判斷是否得到所述聚合阻抗模型對應的行列式零點，若是，則基于所述行列式零點對應的振蕩阻尼，確定所述目標電力系統的振蕩模式。

進一步地，所述根據所述實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線，判斷是否得到所述聚合阻抗模型對應的行列式零點，包括：

獲取所述實部頻率特性曲線對應的實部過零點；

若在以所述實部過零點為中心的第一預設頻率區間內，所述虛部頻率特性曲線不存在虛部過零點，且在所述虛部頻率特性曲線中所述實部過零點對應的阻抗小于第一阻抗閾值，則基于所述實部過零點，以及所述虛部頻率特性曲線和實部頻率特性曲線在所述實部過零點處對應的斜率，得到該實部過零點對應的行列式零點。

進一步地，所述根據所述實部頻率特性曲線和虛部頻率特性曲線，判斷是否得到所述聚合阻抗模型對應的行列式零點，包括：

獲取所述虛部頻率特性曲線對應的虛部過零點；