[发明专利]一种异步运行电网扰动后稳态频率计算方法及系统

摘要

本发明公开了一种异步运行电网扰动后稳态频率计算方法及系统，包括：步骤1：获得电网各种参数；步骤2：分别形成送端电网和受端电网的节点导纳矩阵；步骤3：获取扰动发生前，送端电网的稳态频率，受端电网的稳态频率，直流输电系统送端、受端电网各发电机的有功出力；步骤4：获取扰动发生后，直流输电系统送端和受端电网各母线负荷的有功和无功分布、各发电机的有功出力及机端电压；步骤5：生成稳态频率计算方程组；步骤6：求解方程组，得到扰动后两侧系统稳态频率偏差量；步骤7：计算扰动后两侧系统的稳态频率，实现了准确获得直流两侧电网异步运行时的扰动后稳态频率的技术效果。

主权项

1.一种异步运行电网扰动后稳态频率计算方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：获得直流输电系统送端电网、受端电网的电网结构及变压器、输电线路参数，获得各直流输电工程运行电压及线路电阻，获得送端电网和受端电网各个发电机的频率调节效应系数；步骤2：基于步骤1获得的信息，分别形成送端电网和受端电网的节点导纳矩阵；步骤3：获取扰动发生前，送端电网的稳态频率，受端电网的稳态频率，直流输电系统送端、受端电网各发电机的有功出力；步骤4：获取扰动发生后，直流输电系统送端和受端电网各母线负荷的有功和无功分布、各发电机的有功出力及机端电压；步骤5：基于步骤1‑步骤4获得的信息，生成稳态频率计算方程组；步骤6：求解方程组，得到扰动后两侧系统稳态频率偏差量；步骤7：基于获得的扰动后两侧系统稳态频率偏差量，计算扰动后两侧系统的稳态频率；生成稳态频率计算方程组具体包括：设各条母线电压均为1.0p.u.，针对一个送、受两端共有n个节点的系统：针对送端电网每个发电机母线i1，形成如下方程：式中：P_Gri1是i1号母线发电机在扰动发生前的有功出力，k_Gri1是i1号母线上发电机的频率调节效应系数；k是电网母线的节点号，电网母线的节点号同时为电网母线的编号，G_i1k、B_i1k分别是节点导纳矩阵i1行k列元素的实部和虚部，θ_i1k是i1号母线与k号母线的功角差；Δω₁为送端电网频率偏差量；针对受端电网每个发电机母线i2，形成如下方程：式中：P_Gri2是i2号母线发电机在扰动发生前的有功出力，k_Gri2是i2号母线上发电机的频率调节效应系数；k是电网母线的节点号，G_i2k、B_i2k分别是节点导纳矩阵i2行k列元素的实部和虚部，θ_i2k是i2号母线与k号母线的功角差；Δω₂为受端电网频率偏差量；针对送端电网、受端电网每个负荷j，形成如下方程：式中：P_Lrj是j号母线负荷在扰动发生前的有功出力，G_jk、B_jk分别是节点导纳矩阵j行k列元素的实部和虚部，θ_jk是j号母线与k号母线的功角差；针对直流送端换流母线m，形成如下方程：式中：P_DCm是m号母线所连的直流输电系统在扰动发生前的传输功率，△P_DCm是m号母线所连的直流输电系统的紧急功率提升量，G_mk、B_mk分别是节点导纳矩阵m行k列元素的实部和虚部，θ_mk是m号母线与k号母线的功角差；针对直流受端换流母线l，形成如下方程：式中：P_DCl是l号母线所连的直流输电系统在扰动发生前的传输功率，△P_DCl是l号母线所连的直流输电系统的紧急功率提升量，G_lk、B_lk分别是节点导纳矩阵l行k列元素的实部和虚部，θ_lk是l号母线与k号母线的功角差；同时由于直流输电工程在送端与m节点相连，在受端与l节点相连，则有：式中：V_op为该直流输电工程的运行电压，R为该直流输电工程的线路电阻。