專(zhuān)利名稱(chēng)：一種全動(dòng)態(tài)過(guò)程電力系統(tǒng)戴維南等值的跟蹤計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及ー種全動(dòng)態(tài)過(guò)程電カ系統(tǒng)戴維南等值的跟蹤計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
戴維南等值是電カ系統(tǒng)安全穩(wěn)定評(píng)估的核心算法之一，因此對(duì)戴維南等值參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)求解成為了近幾年來(lái)的ー個(gè)研究熱點(diǎn)，主要的算法有以下三種1、根據(jù)潮流方程推導(dǎo)出戴維南等值參數(shù)的解析式，利用運(yùn)行點(diǎn)及其鄰域點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)求解戴維南等值參數(shù)。該方法適用于兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)戴維南等值系統(tǒng)內(nèi)部不變、僅負(fù)荷母線側(cè)負(fù)荷變化的情況，對(duì)于等值系統(tǒng)內(nèi)部變化的情況，因方程假設(shè)兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)戴維南等值參數(shù)不變與實(shí)際情況不符，所以得到的戴維南等值參數(shù)與實(shí)際值相差較大。2、基于全微分的戴維南等值參數(shù)跟蹤算法。該算法是利用潮流方程對(duì)戴維南等值參數(shù)及母線電壓取全微分聯(lián)立形成方程組，然后把微 分方程組轉(zhuǎn)化為差分方程組，求解差分方程組得到戴維南等值參數(shù)。它的優(yōu)勢(shì)在于僅利用負(fù)荷母線局部電氣量就可以快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地求取戴維南等值參數(shù)。但該算法要求每ー個(gè)計(jì)算時(shí)步電氣量變化不大，因此該算法不適用于等值系統(tǒng)內(nèi)部有大擾動(dòng)發(fā)生時(shí)的情況。3、基于時(shí)域仿真的戴維南等值參數(shù)跟蹤算法。該算法通過(guò)求解暫態(tài)過(guò)程中每ー個(gè)計(jì)算時(shí)步的戴維南等值參數(shù)，將復(fù)雜的大規(guī)模系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一系列簡(jiǎn)單的戴維南等值系統(tǒng)，從而將問(wèn)題簡(jiǎn)單化，該方法沒(méi)有基于任何假設(shè)前提，計(jì)算得到的戴維南等值參數(shù)精度高，克服了現(xiàn)有計(jì)算方法在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生擾動(dòng)時(shí)戴維南等值參數(shù)計(jì)算精度差的問(wèn)題。目前該方法已經(jīng)在中國(guó)電カ科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的PSD暫態(tài)穩(wěn)定程序中得到實(shí)現(xiàn)，該算法在實(shí)際應(yīng)用吋，ー是需要全系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息，ニ是需要對(duì)每ー個(gè)計(jì)算時(shí)刻暫態(tài)穩(wěn)定程序生成的系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行修正。但其的不足之處主要有實(shí)際應(yīng)用中，在計(jì)算過(guò)程中需要全系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息，這增加了計(jì)算的復(fù)雜性和計(jì)算量，不太適用于在線計(jì)算；需要對(duì)每ー個(gè)計(jì)算時(shí)刻暫態(tài)穩(wěn)定程序生成的系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行修正，増加了計(jì)算量。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種電カ系統(tǒng)全動(dòng)態(tài)過(guò)程戴維南等值的跟蹤方法。本發(fā)明可以在等值系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生三相短路時(shí)比較快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的戴維南等值參數(shù)，克服了基于全微分的戴維南等值參數(shù)跟蹤算法的僅適用于等值系統(tǒng)內(nèi)部有小擾動(dòng)發(fā)生的情況、不適用于等值系統(tǒng)內(nèi)部有大擾動(dòng)發(fā)生的情況的弊端。本發(fā)明提供的一種全動(dòng)態(tài)過(guò)程電カ系統(tǒng)戴維南等值的跟蹤計(jì)算方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括如下步驟(I)選取等值阻抗RQ+jXQ作為初始值；(2)計(jì)算等值系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障前各個(gè)時(shí)刻的戴維南等值參數(shù)；(3)根據(jù)步驟(2)計(jì)算出來(lái)的戴維南等值電阻Rk和電抗Xk代入下式計(jì)算出故障時(shí)刻戴維南等值電壓源的實(shí)部和虛部，其中可認(rèn)為Rk = Rk+1，Xk = Xk+1，這是因?yàn)樵诘戎迪到y(tǒng)內(nèi)部發(fā)生三相短路前后尤其是在發(fā)生短路故障導(dǎo)致等值點(diǎn)電壓跌落不大時(shí)等值點(diǎn)的戴維南等值電阻和電抗變化不大，其中等值電阻變化更小。這是由于戴維南等值阻抗是根據(jù)電網(wǎng)中各個(gè)元件的阻抗的串并聯(lián)關(guān)系得到的，在電網(wǎng)中尤其是在大電網(wǎng)中，當(dāng)某一點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的等值阻抗影響不大；
權(quán)利要求
1.一種全動(dòng)態(tài)過(guò)程電カ系統(tǒng)戴維南等值的跟蹤計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (1)選取等值阻抗RQ+jXQ作為初始值； (2)計(jì)算等值系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障前各個(gè)時(shí)刻的戴維南等值參數(shù)； (3)根據(jù)步驟(2)計(jì)算出來(lái)的戴維南等值電阻Rk和電抗Xk代入下式計(jì)算出故障時(shí)刻戴維南等值電壓源的實(shí)部和虛部；
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中的等值阻抗Ro+jL是根據(jù)全網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算求得。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中等值系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障前各個(gè)時(shí)刻的戴維南等值參數(shù)利用基于全微分方程組計(jì)算求得。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中等值系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障前各個(gè)時(shí)刻的戴維南等值參數(shù)包括等值電壓源的幅值和相角、等值系統(tǒng)阻抗的電阻分量和電抗分量。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中取發(fā)生故障前ー時(shí)刻的戴維南等值電阻和等值電抗作為初始值，代入式(2)中計(jì)算故障時(shí)刻戴維南等值電壓源的實(shí)部和虛部。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中利用故障前一時(shí)刻的戴維南等值電阻和故障時(shí)刻的戴維南等值電壓源的幅值作為初始值代入方程組(3)計(jì)算故障時(shí)刻的其它戴維南等值參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及一種全動(dòng)態(tài)過(guò)程電力系統(tǒng)戴維南等值的跟蹤計(jì)算方法。本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)戴維南等值計(jì)算方法只能計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過(guò)程的等值參數(shù)，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算電力系統(tǒng)故障發(fā)生期間，及故障切除后暫態(tài)過(guò)程中電力系統(tǒng)的等值參數(shù)問(wèn)題，首先利用故障前的等值參數(shù)計(jì)算出故障時(shí)刻的等值電壓源幅值，然后以故障前的等值系統(tǒng)阻抗的電阻分量和故障時(shí)刻的等值電壓源幅值作為初值，計(jì)算出故障時(shí)刻的其它戴維南等值參數(shù)；最后再利用本方法計(jì)算故障切除時(shí)刻的電力系統(tǒng)等值參數(shù)從而求出故障切除后各個(gè)時(shí)刻的電力系統(tǒng)戴維南等值參數(shù)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)全動(dòng)態(tài)的暫態(tài)及中長(zhǎng)期過(guò)程等值參數(shù)計(jì)算，計(jì)算誤差小。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102693358SQ201210114288
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者孫華東, 常曉鵬, 林偉芳 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院