专利名称：一种全动态过程电力系统戴维南等值的跟踪计算方法
技术领域：
本发明涉及电カ系统领域，具体涉及ー种全动态过程电カ系统戴维南等值的跟踪计算方法。
背景技术：
戴维南等值是电カ系统安全稳定评估的核心算法之一，因此对戴维南等值參数进行实时求解成为了近几年来的ー个研究热点，主要的算法有以下三种1、根据潮流方程推导出戴维南等值參数的解析式，利用运行点及其邻域点的数据来求解戴维南等值參数。该方法适用于两个运行点戴维南等值系统内部不变、仅负荷母线侧负荷变化的情况，对于等值系统内部变化的情况，因方程假设两个运行点戴维南等值參数不变与实际情况不符，所以得到的戴维南等值參数与实际值相差较大。2、基于全微分的戴维南等值參数跟踪算法。该算法是利用潮流方程对戴维南等值參数及母线电压取全微分联立形成方程组，然后把微 分方程组转化为差分方程组，求解差分方程组得到戴维南等值參数。它的优势在于仅利用负荷母线局部电气量就可以快速、准确、实时地求取戴维南等值參数。但该算法要求每ー个计算时步电气量变化不大，因此该算法不适用于等值系统内部有大扰动发生时的情況。3、基于时域仿真的戴维南等值參数跟踪算法。该算法通过求解暂态过程中每ー个计算时步的戴维南等值參数，将复杂的大規模系统简化成一系列简单的戴维南等值系统，从而将问题简单化，该方法没有基于任何假设前提，计算得到的戴维南等值參数精度高，克服了现有计算方法在系统内部发生扰动时戴维南等值參数计算精度差的问题。目前该方法已经在中国电カ科学研究院开发的PSD暂态稳定程序中得到实现，该算法在实际应用吋，ー是需要全系统网络信息，ニ是需要对每ー个计算时刻暂态稳定程序生成的系统导纳矩阵进行修正。但其的不足之处主要有实际应用中，在计算过程中需要全系统的网络信息，这增加了计算的复杂性和计算量，不太适用于在线计算；需要对每ー个计算时刻暂态稳定程序生成的系统导纳矩阵进行修正，増加了计算量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种电カ系统全动态过程戴维南等值的跟踪方法。本发明可以在等值系统内部发生三相短路时比较快速、准确地计算出负荷节点的戴维南等值參数，克服了基于全微分的戴维南等值參数跟踪算法的仅适用于等值系统内部有小扰动发生的情况、不适用于等值系统内部有大扰动发生的情况的弊端。本发明提供的一种全动态过程电カ系统戴维南等值的跟踪计算方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤(I)选取等值阻抗RQ+jXQ作为初始值；(2)计算等值系统内部发生故障前各个时刻的戴维南等值參数；(3)根据步骤(2)计算出来的戴维南等值电阻Rk和电抗Xk代入下式计算出故障时刻戴维南等值电压源的实部和虚部，其中可认为Rk = Rk+1，Xk = Xk+1，这是因为在等值系统内部发生三相短路前后尤其是在发生短路故障导致等值点电压跌落不大时等值点的戴维南等值电阻和电抗变化不大，其中等值电阻变化更小。这是由于戴维南等值阻抗是根据电网中各个元件的阻抗的串并联关系得到的，在电网中尤其是在大电网中，当某一点发生三相短路时对整个电网的等值阻抗影响不大；
权利要求
1.一种全动态过程电カ系统戴维南等值的跟踪计算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 (1)选取等值阻抗RQ+jXQ作为初始值； (2)计算等值系统内部发生故障前各个时刻的戴维南等值參数； (3)根据步骤(2)计算出来的戴维南等值电阻Rk和电抗Xk代入下式计算出故障时刻戴维南等值电压源的实部和虚部；
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)中的等值阻抗Ro+jL是根据全网数据计算求得。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中等值系统内部发生故障前各个时刻的戴维南等值參数利用基于全微分方程组计算求得。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中等值系统内部发生故障前各个时刻的戴维南等值參数包括等值电压源的幅值和相角、等值系统阻抗的电阻分量和电抗分量。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中取发生故障前ー时刻的戴维南等值电阻和等值电抗作为初始值，代入式(2)中计算故障时刻戴维南等值电压源的实部和虚部。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中利用故障前一时刻的戴维南等值电阻和故障时刻的戴维南等值电压源的幅值作为初始值代入方程组(3)计算故障时刻的其它戴维南等值參数。
全文摘要
本发明属于电力系统自动化领域，涉及一种全动态过程电力系统戴维南等值的跟踪计算方法。本发明针对传统戴维南等值计算方法只能计算电力系统稳态过程的等值参数，无法准确计算电力系统故障发生期间，及故障切除后暂态过程中电力系统的等值参数问题，首先利用故障前的等值参数计算出故障时刻的等值电压源幅值，然后以故障前的等值系统阻抗的电阻分量和故障时刻的等值电压源幅值作为初值，计算出故障时刻的其它戴维南等值参数；最后再利用本方法计算故障切除时刻的电力系统等值参数从而求出故障切除后各个时刻的电力系统戴维南等值参数。本发明能够实现电力系统全动态的暂态及中长期过程等值参数计算，计算误差小。
文档编号G06F19/00GK102693358SQ201210114288
公开日2012年9月26日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者孙华东, 常晓鹏, 林伟芳 申请人:中国电力科学研究院