[发明专利]一种衡量动态电压稳定裕度指标的方法

摘要

本发明提出了一种衡量动态电压稳定裕度指标的方法。动态电压稳定裕度指标是求解电力系统在负荷以一定速率缓慢增长时，系统距离电压崩溃点的裕度；动态电压稳定裕度考虑了系统中有载调压变压器(ULTC)、发电机过励磁限制等动态元件的影响，可计算单节点、分区和全网等多种负荷增长方式下系统的动态裕度，为运行人员提供了一个较直观的表示系统当前运行点到电压崩溃点距离的量度，系统运行点距离崩溃点和动态裕度呈线性关系。因此，动态裕度指标具有较好的实际指导意义。

主权项

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：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，LDP为频率变化1％引起的有功变化百分数，NP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RS，电动机定子电抗XS，激磁电抗XM，转子电阻RR，转子电抗XR，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：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，TEND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：zm+1(0)＝Pzm计算GEAR法中的校正项：zm+1(i+1)＝zm+1(i)+LGm+1(i)其中：L为K维常数向量，m、i为正整数，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—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。