[发明专利]次同步谐振实际系统建模边界识别方法

摘要

本发明公开了一种次同步谐振实际系统建模边界识别方法，包括以下步骤：在系统研究机组节点分别向系统节点电压方程注入一定频率范围的单位电流，其它系统节点的注入电流为0，通过计算驱动点阻抗搜索系统驱动点阻抗的自然谐振频率及该频率下的驱动点等值电阻值。然后分别计算各电力原件灵敏度因子I₁和I₂；并将系统中的各电力元件分为三类，并将第一类电力元件组成的研究区域向外部扩展1个节点，确定实际系统的次同步谐振建模区域及建模边界；通过定义的电力原件的次同步谐振频率灵敏度因子和电力原件的阻抗灵敏度因子，确定具体的实际系统次同步谐振边界，提高了识别次同步谐振边界准确性以及建模的效率。

主权项

次同步谐振实际系统建模边界识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在系统研究机组节点分别向系统节点电压方程注入频率区间为[0，120]Hz，间隔为0.0001Hz的单位电流，其它系统节点的注入电流为0，计算研究机组节点处的驱动点阻抗：Z(ω)＝R(ω)+jX(ω)＝U；其中：ω＝2πf为角频率；Z(ω)表示注入的单位电流频率为ω时，在研究机组节点向系统看进去的等值阻抗；X(ω)为驱动点等值电抗值，表示注入的单位电流频率为ω时，在研究机组节点向系统看进去的等值电抗；R(ω)为驱动点等值电阻值，表示注入的单位电流频率为ω时，在研究机组节点向系统看进去的等值电阻；搜索X(ω)的值等于0时对应的注入电流频率及驱动点等值电阻值，此频率即为系统驱动点阻抗的次同步自然谐振频率ω_r；步骤2：当在研究机组节点向系统节点电压方程注入角频率为ω_r的单位电流，其它系统节点的注入电流为0，研究机组节点处的驱动点阻抗可表示为：Z_r.i(ω_r，a₀)＝R_r.i(ω_r，a₀)+jX_r.i(ω_r，a₀)＝U_r.i；其中：Z_r.i(ω_r，a_i)表示注入的单位电流频率为ω_i时，在研究机组节点向系统看进去的等值阻抗；X_r.i(ω_r，a_i)为驱动点等值电抗值，表示注入的单位电流频率为ω_r时，在研究机组节点向系统看进去的等值电抗，其值为0；R_r.i(ω_r，a_i)为驱动点等值电阻值，表示注入的单位电流频率为ω_r时，在研究机组节点向系统看进去的等值电阻；U_r.i为系统研究机组节点的节点电压值；a_i为类似输电线路电阻、电抗的电力原件参数；步骤3：计算灵敏度因子I₁$I_1=\frac{{\mathrm{d\ω}}_r}{\mathrm{da}}=-(\frac{{\∂X}_{r.i.X}}{\∂a}/\frac{{\∂X}_{r.i}}{{\∂\mathrm{\ω}}_r})-(\frac{{\∂X}_{r.i.R}}{\∂a}/\frac{{\∂X}_{r.i}}{{\∂\mathrm{\ω}}_r})$其中I₁表示电力原件对次同步自然谐振频率的灵敏度因子；代表实际系统第i个电力元件参与形成实际系统驱动点阻抗的自然谐振频率ω_r的程度；步骤4：计算灵敏度因子I₂$I_2=\frac{{\∂R}_{r.i.X}}{\∂a}+\frac{{\∂R}_{r.i.R}}{\∂a}$其中I₂表示电力原件对自然谐振频率处的驱动点等值电阻的灵敏度因子；代表实际系统第i个电力元件参与形成自然谐振频率处驱动点等值电阻R_r.i(ω_r，a₀)的程度；步骤5：依据系统各电力原件的灵敏度因子I₁、I₂值，将系统中的各电力元件分为三类：其中具有相对较大灵敏度因子I₁、I₂值的电力元件为第一类电力元件，主要构成系统的研究区域；具有相对较小灵敏度因子I₁、I₂值的电力元件为第二类电力元件，主要构成系统等值阻抗；具有非常小灵敏度因子I₁、I₂值的电力元件为第三类电力元件，也构成实际系统的等值阻抗，但可以根据等值解耦环网的需要适当忽略；步骤6：将第一类电力元件组成的研究区域向外部扩展1个节点，确定实际系统的次同步谐振建模区域及建模边界；步骤7：依据系统外部网络的实际情况确定具体需要忽略第三类电力原件，将外部网络解耦为几个区域，在次同步谐振建模边界点处将这几个区域等值为电压源模型，并保留次同步谐振建模区域内的所有负荷模型，形成最终的次同步谐振研究用模型。