[发明专利]一种衡量动态电压稳定裕度指标的方法

权利要求书

1.一种衡量动态电压稳定裕度指标的评估方法，其主要包括以下步骤：

(1)根据计算需求搭建网络拓扑结构，建立系统计算需要的负荷模型，包括静态负荷 模型和感应马达模型；

建立系统静态负荷模型为：

P=P0[P1(VV0)2+P2(VV0)+P3+P4(1+Δf*LDP)+P5*VNp]Q=Q0[Q1(VV0)2+Q2(VV0)+Q3+Q4(1+Δf*LDQ)+Q5*VNQ]]]>

其中：P₀为有功负荷，P₁、P₂、P₃、P₄、P₅分别为恒定阻抗有功负荷比例、恒定电流 有功负荷比例、恒定功率有功负荷比例、与频率有关有功负荷比例、电压指数相关有功负 荷比例，V为系统实际电压，V₀为系统参考电压，Δf为频率变化量，L_DP为频率变化1％ 引起的有功变化百分数，N_P为有功电压指数，无功负荷模型公式参数命名同理，上式中： P₁+P₂+P₃+P₄+P₅＝1，Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅＝1；

建立系统马达负荷模型：

根据已知的电动机定子电阻R_S，电动机定子电抗X_S，激磁电抗X_M，转子电阻R_R， 转子电抗X_R，马达滑差S，计算机械转矩系数：A、B、C；

(2)计算准备

确定故障类型、故障时间，填写相应的故障卡；根据系统实际情况，填写相应的有载 调压变压器(ULTC)卡、发电机过励磁限制卡和继电保护动作卡片，完成数据准备工作；

(3)按照计算要求输入：负荷增长的速率、负荷增长的时间、负荷增长的区域或母线 名称，得到：

P=ΔPΔt*TEND]]>

其中：P为负荷增长总量，ΔP为单位时间内负荷增长量，Δt为单位时间，T_END为负 荷增长持续时间，

根据上述公式构造负荷持续增长模型，通过控制ΔP和Δt的比例关系即可；

(4)仿真计算

a.读入数据和网络参数，检查参数合理性，构成状态变量、中间变量和参数常量与各 元件的模型对应关系，对状态变量进行初始化处理；

b.形成导纳矩阵和雅可比矩阵，判别初始条件的合理性；

c.根据已填写的故障卡修改网络方程的雅可比矩阵元素，确定系统状态；

d.应用背景技术中的GEAR方法，计算GEAR法的预测项：

z_m+1⁽⁰⁾＝Pz_m，

其中，P为Pascal三角阵；

计算GEAR法中的校正项：

z_m+1⁽ⁱ⁺¹⁾＝z_m+1⁽ⁱ⁾+LG_m+1⁽ⁱ⁾

其中：L为K维常数向量，m、i为正整数，Gm+1(i)=hf(ym+1(i))-hf(ym+1(i-1));]]>

根据得到的校正项，与微分方程和代数方程联立求解；

e.根据计算实际情况进行变步长处理；

f.仿真计算结束，输出所需结果；

(5)结果分析

得到仿真结果后进行数据分析，从节点功率增长图确定系统功率增长极限，根据计算 得到的节点功率极限和系统正常情况下节点初始功率，由下式计算动态电压稳定裕度指 标：

Kp=P1-P0P1]]>

K_p-动态电压稳定裕度指标(％)

P₀-系统初始功率(MW)

P₁-系统极限功率(MW)

P₀可以由系统正常运行方式统计得到，P₁由全过程仿真计算后由仿真分析的结果得 到。