[发明专利]基于非线性变量代换的电网等值参数快速计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电网等值参数的计算领域，具体是一种基于非线性变量代换的电网等值参数快速计算方法。

背景技术

在电力系统的发电机励磁系统建模计算、发电机进相深度计算和发电机静态稳定极限分析和暂态稳定计算等涉及发电机组和电力系统相互关系的计算中，广泛应用的是电力系统单机无穷大模型。在实际试验和计算中，无穷大系统的参数系统等值电压V_S、系统等值阻抗R、X为计算关键参数，其精确度将直接影响计算结果。

在工程实际中，系统等值电压V_S、系统等值阻抗R、X往往难以直接获得，在计算中多进行简化假设，对系统作近似处理。其中使用较多的简化假设是选取系统中与研究对象发电机组直接相连接的一中枢点为系统节点，假设其电压恒定不变，将与之相连接的线路阻抗作为近似的系统等值阻抗。这样虽然可以得到近似的系统参数，实际上中枢点电压往往随研究对象发电机组的工况变化而变化，导致计算误差较大。

发明内容

本发明提供一种基于非线性变量代换的电网等值参数快速计算方法，可以解决系统等值电压和阻抗不易获得的问题，通过非线性变量代换避免非线性方程组求解，大大降低了计算的复杂程度，节约了计算量，具有计算速度快、精度高和易于应用等特点。

一种基于非线性变量代换的电网等值参数快速计算方法，包括如下步骤：

步骤一、获得对象发电机在四个不同有功、无功出力下的机端电压值；

步骤二、将四个不同有功、无功出力下的数据代入单机无穷大系统电路公式得到联立的非线性方程组：

步骤三、对步骤二得到的公式进行变量代换，将非线性方程组变换为线性方程组；

步骤四、解步骤三所得到的线性方程组，得到中间变量的值；

步骤五、由解得的由中间变量的值求得系统等值阻抗和等值电压。

进一步的，所述步骤一具体为：

将研究对象发电机在四个不同工况下进行测试或仿真计算，记录或计算发电机机端电压值，得到四个不同有功、无功出力下的机端电压，设四个不同工况下，发电机有功出力、无功出力及其机端电压分别为：

有功无功机端电压工况1P₁Q₁V _G1工况2P₂Q₂V _G2工况3P₃Q₃V _G3工况4P4Q4V_G4

进一步的，所述步骤二具体为：

将四个工况的数据代入如下公式得到联立的非线性方程组：