[发明专利]一种风功率波动引起的电力系统小扰动稳定性判别方法

权利要求书

1.一种风功率波动引起的电力系统小扰动稳定性判别方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：利用风电场历史风速数据,建立风电场的风频分布函数；

步骤2：根据步骤1得到的风电场的风频分布函数，建立风电场功率输出概率分布；

步骤3：采用机电暂态仿真分析方法，计算得出电力系统小扰动关键振荡模式和关键特征根；

步骤4：基于步骤3得到的关键特征根，采用Gram-Charlier级数展开该关键特征根，得到该关键特征根实部随机变化的概率分布函数；

步骤5：基于步骤4得到的关键特征根实部随机变化的概率分布函数，绘制特征值实部概率分布图，根据特征值实部概率分布图判别电力系统小扰动稳定特性；

步骤1中风电场风频分布函数为：风电场风速的概率密度函数PDF和风电场输出功率的概率分布函数CDF；

所述步骤3中采用机电暂态仿真分析方法，计算得出电力系统小扰动关键振荡模式包括：计算电网小扰动关键特征值、以及关键特征值对应的振荡频率；

所述步骤4中包括以下步骤：

步骤41：首先计算关键振荡模式下的特征值对功率变化的敏感度，如式(6)：

其中，P_w为风机有功功率输出，λ为小扰动关键特征值；

步骤42：利用Gram-Charlier级数展开，构建电网小扰动下的关键特征根实部随机变化的概率分布函数，如式(8)所示：

其中，λ₀为特征根实部的计算确定值；Δμ、σ分别为特征根随机变化量的均值和方差，F_λ(x)表示电网小扰动下的关键特征根实部随机变化的概率分布函数，为关键特征根实部随机变化的标准化形式；

根据关键特征根实部随机变化的概率分布函数，绘制特征值实部概率分布图，当F_λ(x)＝1时，若x小于0，则判别系统小扰动稳定；若x大于等于0，则判别系统小扰动不稳定。

2.根据权利要求1所述的一种风功率波动引起的电力系统小扰动稳定性判别方法，其特征在于，基于得到的风电场风频分布函数，转化得到风电场的风电输出分布，具体为：风电场输出功率的概率分布函数CDF，从而建立风电场功率输出概率分布。