本发明专利技术公开了一种基于一阶降维相轨迹的电力系统暂态稳定性判别方法，涉及电力系统的安全稳定运行技术。该方法基于WAMS系统，对在n维功角空间中的功角轨迹进行降维变换，将多机系统的运行轨迹映射为一个点的运动，利用映射变换后的运动参数构成新的相平面，通过观察相平面中轨迹的几何特征进行电力系统暂态稳定的判别，实现了快速准确的电力系统暂态稳定性判别。优点是：降维变换去除了各发电机中对功角失稳没有贡献的成分，而且不需要分群，避免了分群错误造成的误判，能够快速有效地判别系统的暂态稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及电力系统的安全稳定运行技术，更具体地设及一种基于一阶降维相轨 迹的电力系统暂态稳定性判别。
技术介绍
电力系统在运行时经常会发生不同的故障或者扰动，如短路故障、断线故障等，在 故障发生时，电力系统中的自动控制装置会感知到故障的发生，并自动切除故障，将故障隔 离；在故障排除或消失后，采取如重合闽、自动并网等措施恢复供电；通过已有的监视控制 和数据采集系统SCADA，调度人员能够指导整个电力系统的运行情况，包括故障的发生和消 失等相关信息。 电力系统暂态稳定是指电力系统在正常运行时，受到一个大的扰动后，能从原来 的运行状态，不失同步地过渡到一个新的运行状态，并在新的运行状态下稳定地运行。电 力系统的暂态稳定一直是研究人员所关注的重大问题，电力系统的行为可W用一系列的微 分-代数方程来表征，理论上来讲，只要求解出该些方程，即可得到系统状态量对于时间的 轨迹，从而判断出该系统的稳定性；但是要求解该样的方程是非常困难的，随着系统的越发 复杂，规模越发庞大，此任务的难度更是大大地增加。目前，常用的暂态稳定分析方法有时域仿真法，基于李雅普诺夫能量函数的直接 法，W扩展等面积法则为代表的系统等值法，W及W人工智能算法为指导的暂稳分析方法 等，但是该些方法都存在着各自的缺点，如速度较慢，对主导模式依赖性大等。 随着广域测量系统（WideAreaMeasurementSystem,WAM巧在电力系统中的普 及应用，出现了不少基于WAMS的电力系统暂态稳定分析研究。孙闻等在期刊《电网技术》 2009, 33(14): 16-20发表的《电力系统在线暂态稳定分析方法》通过将多机系统的摇摆过程 映射为1维坐标轴上的简单运动，并根据映射后的运动量变化情况给出了一种实用的稳定 判据，但是该种方法需要同时观察a和V两条曲线，运用起来十分不便；谢欢等在期刊《中 国电机工程学报》2006, 26(05) : 38-42中发表的《基于相轨迹凹凸性的电力系统暂态稳定性 识别》提出了一种利用发电机功角5和角速度《所组成的相平面来分析系统暂态稳定性 的新方法，证明了二维系统的相图凹凸性暂态稳定性识别理论，并给出了新的判据，但是该 种方法对主导模式的依赖性很大。而在暂态过程中，主导失稳模式很有可能发生变化，该时 可能会造成误判。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于一阶降维相轨迹的电力系统暂 态稳定性判别方法。该方法基于WAMS系统，对在n维功角空间中的功角轨迹进行降维变 换，将多机系统的运行轨迹映射为一个点的运动，利用映射变换后的运动参数构成新的相 平面，通过观察相平面中轨迹的几何特征进行电力系统暂态稳定的判别，实现了快速准确 的电力系统暂态稳定性判别。优点是：降维变换去除了各发电机中对功角失稳没有贡献的 成分，而且不需要分群，避免了分群错误造成的误判，能够快速有效地判别系统的暂态稳定 性。 为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种基于一阶降维相轨迹的电力系统暂态稳定性判别方法，该方法包含下列步 骤； a、电力系统故障在t=tj时刻消失，取t时刻WAMS系统记录的电力系统中第i台 发电机的功角Si和角速度《 1，i= 1、2、…、n，n为电力系统中所有发电机的台数； b、将t时刻功角5济角速度变换为相对于系统惯量中屯、C0I的运动参数；【主权项】1. ，其特征在于，该方法包 含下列步骤； a、 电力系统故障在t = h时刻消失，取t时刻WAMS系统记录的电力系统中第i台发 电机的功角δ JP角速度ω p i = 1、2、···、!!，η为电力系统中所有发电机的台数； b、 将t时刻功角δ i和角速度ω i变换为相对于系统惯量中心COI的运动参数：/，Mi为第i台发电机的 惯性时间常数，Θ i为第i台发电机相对于COI的功角，黾为第i台发电机相对于COI的角 速度； c、 计算t时刻经过一阶降维的一维角R、一维角速度V和一维角加速度a :d、 当V小于零时，令t = t+Δ?，At为WAMS的采样间隔时间，返回步骤a ;否则，进行 步骤e :当时，令t = t+At，返回步骤a ;否则判断系统失稳，并记录下当前时刻t。 dR【专利摘要】本专利技术公开了，涉及电力系统的安全稳定运行技术。该方法基于WAMS系统，对在n维功角空间中的功角轨迹进行降维变换，将多机系统的运行轨迹映射为一个点的运动，利用映射变换后的运动参数构成新的相平面，通过观察相平面中轨迹的几何特征进行电力系统暂态稳定的判别，实现了快速准确的电力系统暂态稳定性判别。优点是：降维变换去除了各发电机中对功角失稳没有贡献的成分，而且不需要分群，避免了分群错误造成的误判，能够快速有效地判别系统的暂态稳定性。【IPC分类】H02J3-00【公开号】CN104836225【申请号】CN201510053822【专利技术人】岑炳成, 黄涌, 刘涤尘, 廖清芬, 晏阳, 唐昱恒, 唐飞 【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司经济技术研究院, 武汉大学【公开日】2015年8月12日【申请日】2015年2月2日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于一阶降维相轨迹的电力系统暂态稳定性判别方法，其特征在于，该方法包含下列步骤；a、电力系统故障在t＝tj时刻消失，取t时刻WAMS系统记录的电力系统中第i台发电机的功角δi和角速度ωi，i＝1、2、…、n，n为电力系统中所有发电机的台数；b、将t时刻功角δi和角速度ωi变换为相对于系统惯量中心COI的运动参数：θi=δi-δCOIω~i=ωi-ωCOII=1,2,···,n]]>其中，δCOI=1MTΣi=1nMiδi,ωCOI=1MTΣi=1nMiωi,MT=Σi=1nMi,]]>Mi为第i台发电机的惯性时间常数，θi为第i台发电机相对于COI的功角，为第i台发电机相对于COI的角速度；c、计算t时刻经过一阶降维的一维角R、一维角速度v和一维角加速度a：R=Σi=1nθi2v=dRdt=Σi=1n(θiω~i)R=Σi=1nθiRω~ia=dvdt=Σi=1n(ω~i2+θidω~idt)-v2R]]>d、当v小于零时，令t＝t+Δt，Δt为WAMS的采样间隔时间，返回步骤a；否则，进行步骤e；e、计算d2vdR2=∂(av)∂a·dadR+∂(av)∂v·dvdR=vdadt-a2v3]]>当时，令t＝t+Δt，返回步骤a；否则判断系统失稳，并记录下当前时刻t。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：岑炳成，黄涌，刘涤尘，廖清芬，晏阳，唐昱恒，唐飞，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖北省电力公司经济技术研究院，武汉大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。