一种含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法
【专利摘要】本发明提出了一种含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法，该方法包括：建立含新能源的电力系统的数学模型；根据数学模型构造电力系统的能量函数，能量函数中的路径相关项采用梯形积分路径近似求解；采用迭代的势能边界面法求解临界能量。根据本发明实施例的能量函数法，可以快速定量地评估含新能源的电力系统的暂态稳定性。
【专利说明】一种含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统稳定与控制【技术领域】，特别涉及一种含新能源的电力系统暂 态稳定能量函数分析方法。
【背景技术】
[0002] 大规模多类型新能源接入后，电力系统能否保持安全稳定运行至关重要，暂态稳 定性是重要的一个方面。由于新能源功率的不确定性，使得电力系统可能的运行场景大幅 增加，严重地增大了安全稳定扫描的负担。因此，亟需一种快速的安全稳定评估方法。另 夕卜，多类型新能源的接入，给电力系统的安全稳定控制带来了新的可控资源，如何根据系统 的稳定裕度，定量地得到新能源发电的控制量，也是值得研究的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004] 为此，本发明的目的在于提出一种含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方 法。该方法可以快速定量地评估含新能源的电力系统的暂态稳定性。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种含新能源的电力系统暂态稳定能 量函数分析方法，所述方法包括以下步骤：建立所述含新能源的电力系统的数学模型；根 据所述数学模型构造电力系统的能量函数，其中，所述能量函数中的路径相关项采用梯形 积分路径近似求解；以及根据所述能量函数求解临界能量，以对所述含新能源的电力系统 的暂态稳定性进行评估。
[0006] 根据本发明实施例的含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法，采用结构 保留能量函数的研究思路，将新能源模型简写为并网母线电压的非线性函数，从而简单地 构造含新能源发电的电力系统能量函数。对于能量函数中的路径相关项，采用梯形积分路 径近似求解。采用迭代的势能边界面法计算临界能量，从而实现对含新能源的电力系统的 暂态稳定性的直接评估。
[0007] 另外，根据本发明实施例的含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法还可 以具有如下附加的技术特征：
[0008] 在一些示例中，根据迭代的势能边界面法求解所述临界能量。
[0009] 在一些示例中，所述含新能源的电力系统的数学模型包括：同步发电机模型、新能 源发电机模型、负荷模型和网络模型。
[0010] 在一些示例中，所述能量函数为：
【权利要求】
1. 一种含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法，其特征在于，所述方法包括 以下步骤： 建立含新能源的电力系统的数学模型； 根据所述数学模型构造电力系统的能量函数，能量函数中的路径相关项采用梯形积分 路径近似求解；以及 根据所述能量函数求解临界能量，以对所述含新能源的电力系统的暂态稳定性进行评 估。
2. 根据权利要求1所述的含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法，其特征在 于，采用迭代的势能边界面法求解临界能量。
3. 根据权利要求1所述的含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法，其特征在 于，所述含新能源的电力系统的数学模型包括：同步发电机模型、新能源发电机模型、负荷 模型和网络模型。
4. 根据权利要求3所述的含新能源的电力系统暂态稳定能量函数分析方法，其特征在 于，所述能量函数为： w = w,+w, " ，其中， ^wt+w2l+w22+ r23+w24+m5++w27 wn=t￡,^A > ^ = ? 2~fi tf 1~--〇Λ Vf Wn=Y\{E7 + V：-2E)V,ms(d-§)) 卜'3 L 7 1 η n f ., ., p I。I ' 心， -2￡，,0cos(cH〇)) -卜1 . 'jim ^=-t 〇續，％=， r~m ^ I ,u s~m! i ! 1? *^? 其中，w为所述能量函数，Wi为同步发电机的动能，W21为同步发电机的转子位置势能， W22为负荷有功部分对应的势能，w23为负荷无功部分对应的势能，w24为同步发电机的暂态电 抗对应的势能，w 25为网络势能，w26和w27分别为新能源发电机的有功和无功部分对应的势 能，下标"0"代表势能的参考点处的变量值。
【文档编号】H02J3/00GK104242305SQ201410460822
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】陈乾, 沈沉, 刘锋, 何光宇, 金小明 申请人:清华大学, 南方电网科学研究院有限责任公司