[发明专利]一种含复杂电力设备模型的电力系统稳定评估方法

摘要

本发明公开了一种含复杂电力设备模型的电力系统稳定评估方法，本方法通过自动微分技术高效计算复杂电力设备对稳定评估计算中雅可比矩阵的影响，通过设计部分自动微分和解耦自动微分策略，克服了传统自动微分技术计算效率差的不足，在代码可维护性和代码效率之间获得了有效的平衡。本方法能够满足大规模电力系统稳定评估中对复杂电力设备模型处理的需要，可用于现代电力系统的分析、运行与控制等领域。

主权项

一种含复杂电力设备模型的电力系统稳定评估方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步：利用电力系统数据采集与监控系统采集系统，采集电力系统各节点的电压和功率数据，通过对系统运行状态进行估计，确定系统当前稳态运行点，同时获取复杂电力设备列表，对其中每个设备建立其动态方程和电流注入方程。记第k个设备的动态方程为h_k，电流注入方程为c_x,k和c_y,k，其中角标x和y分别代表交流电流的实部与虚部。 第二步：根据系统运行数据和每个电力设备的电流注入方程，建立节点电压方程f。将该节点电压方程与每个设备的动态方程联立，得到电力系统稳定分析所使用的微分代数方程组F，对应的状态变量为z； 第三步：计算舍去节点注入电流的节点电压方程f对应的雅可比矩阵J_f；计算每个设备电流注入方程c_x,k、c_y,k对应的雅可比矩阵J_c,k；计算每个设备动态方程h_k对应的雅可比矩阵J_h,k。其中J_f为手动计算,J_c,k和J_h,k使用自动微分技术进行计算。 第四步：将上述雅可比矩阵分量(即J_f、J_c,k和J_h,k)进行累加，得到微分代数方程组F对应的雅可比矩阵J。 第五步：利用计算得到的雅可比矩阵进行电力系统时域仿真，从而实现对含复杂电力设备模型的电力系统稳定评估,对系统运行的失稳情况进行预警和校正。