一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法
【专利摘要】本发明提供一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，包括以下步骤：交直流系统发生故障时，选择换流母线作为监测对象；求取换流母线看进去的交流系统动态戴维南等值电势及阻抗；计算交直流系统的动态短路比；根据动态短路比实时判断交直流系统的强弱。本发明提供的基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，通过监测交直流系统故障后系统的短路比的变化，反映故障后交流系统对直流的支撑能力。本发明可运用于电力系统在线分析控制以及离线仿真分析，利于交直流系统运行、分析人员及时采取有效的措施，提高大电网的安全稳定运行水平。
【专利说明】一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计算方法，具体涉及一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法。
【背景技术】
[0002]短路比通常用于规划前期，衡量交直流系统中交流系统的强弱，交流系统的强弱很大程度上决定了在交流和直流系统相互作用的性质及相关问题。基于短路比的电压稳定分析广泛地应用在学术界和工程界中，它为系统的规划提供了重要的参考依据。传统基于短路比的分析是一种静态方法，本发明提出了一种动态短路比的定义和评价指标，可适用于多馈入直流系统的暂态电压稳定的评估，为暂态电压稳定研究提供了一种新的思路。
[0003]动态短路比方法将短路比和基于时域仿真的戴维南方法结合起来。时域仿真方法被认为是最能准确反映故障后系统暂态过程的方法，是目前国内外广泛采用的暂态电压稳定分析方法。该方法将电力系统各元件间的拓扑关系形成全系统模型，联立求解微分方程组和代数方程组。通过以稳态工况或潮流解为初值，求扰动下的数值解，逐步求得系统状态量和代数量随时间的变化曲线，具有准确、直观，适用复杂系统等优点。基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪方法，该方法既继承了时域仿真方法的准确、快速的优点，又保留了戴维南等值方法的对电压稳定分析方法，从失稳机理出发，提出了暂态电压稳定判据。该方法的研究思路是对于任意时刻k，从某一负荷母线向系统看进去，都可把系统等值为一个电压源经过一个阻抗向所研究的负荷母线供电的戴维南等值两节点系统。通过求解暂态过程中每一个计算时步系统的戴维南等值参数，将复杂的实际系统以时间为序，简化成一系列戴维南等值系统。每一时刻戴维南参数的变化都包含了系统中的各非线性元件和动态元件的影响，它反映了故障后系统的实时状态，可用于大扰动后系统的暂态稳定分析。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，通过监测交直流系统故障后系统的短路比的变化，反映故障后交流系统对直流的支撑能力。本发明可运用于电力系统在线分析控制以及离线仿真分析，利于交直流系统运行、分析人员及时采取有效的措施，提高大电网的安全稳定运行水平。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0006]本发明提供一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，所述方法包括以下步骤:
[0007]步骤1:交直流系统发生故障时，选择换流母线作为监测对象；
[0008]步骤2:求取换流母线看进去的交流系统动态戴维南等值电势及阻抗；
[0009]步骤3:计算交直流系统的动态短路比；
[0010]步骤4:根据动态短路比实时判断交直流系统的强弱。
[0011]所述步骤I中，选取换流母线作为监测对象，所述监测对象包括单条换流母线或至少两条换流母线。
[0012]所述步骤2中，通过基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪方法求取换流母线看进去的交流系统动态戴维南等值电势及阻抗。
[0013]所述步骤2具体包括以下步骤:
[0014]步骤2-1:计算交流系统动态戴维南等值电势；
[0015]在t时刻，交直流系统的时域仿真过程中，求解如下网络方程，以获得节点电压向量(Λ:
[0016]
【权利要求】
1.一种基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:交直流系统发生故障时，选择换流母线作为监测对象； 步骤2:求取换流母线看进去的交流系统动态戴维南等值电势及阻抗； 步骤3:计算交直流系统的动态短路比； 步骤4:根据动态短路比实时判断交直流系统的强弱。
2.根据权利要求1所述的基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，其特征在于:所述步骤I中，选取换流母线作为监测对象，所述监测对象包括单条换流母线或至少两条换流母线。
3.根据权利要求1所述的基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，其特征在于:所述步骤2中，通过基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪方法求取换流母线看进去的交流系统动态戴维南等值电势及阻抗。
4.根据权利要求3所述的基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，其特征在于:所述步骤2具体包括以下步骤: 步骤2-1:计算交流系统动态戴维南等值电势； 在t时刻，交直流系统的时 域仿真过程中，求解如下网络方程，以获得节点电压向量
5.根据权利要求4所述的基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，其特征在于:所述步骤3中，交直流系统的动态短路比用DSCR表示，则有
6.根据权利要求2所述的基于戴维南等值参数跟踪的动态短路比计算方法，其特征在于:所述步骤4中，根据动态短路比实时判断交直流系统的强弱具体方法如下: 若动态短路比DSCR < 3并持续下降，则判断该交直流系统为弱交直流系统，调整运行方式或者制定安全稳定控制措施，包括切机或切负荷。
【文档编号】G06F19/00GK103870703SQ201410116621
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】林伟芳, 汤涌, 刘明松, 张健, 邵瑶, 王 琦, 刘丽萍, 李柏青 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院