本发明属于新型电力系统暂态稳定运行与控制领域，更具体地，涉及一种基于主导非稳平衡点(cuep)处参与因子识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法。
背景技术：
1、传统化石燃料的过度消耗，带来了环境问题和能源危机。为了改善能源结构，我国大力发展新能源发电。近年来新能源装机容量不断增加，促使电力系统形态不断演变，并带来了诸多的新问题，新型电力系统的稳定运行面临着诸多挑战。
2、新能源发电主要包含光伏发电、风力发电。两种典型发电装备中均含有不同时间尺度储能元件及对应的控制环节，均有强非线性、多时间尺度特性。当电力系统中出现扰动事件，各装备节点处的端电压、功率输出将发生跳变。在传统同步机中，由于自身的物理特性，其内电势幅值/相位均不随之跳变，而新能源装备由于其控制结构，其内电势幅值/相位将跳变，表现为断续特性。除此之外，新能源装备通常比同步机动作较快，传统电力系统中基于同步机构建的继电保护控制将在新型电力系统中失效。新能源装备中控制环节众多，针对含有新能源装备的多机系统，如何识别其暂态主导失稳环节成为一个具有挑战的问题。
3、同步发电机的暂态失稳形态通常有着较为明确的界定，同步失稳与电压失稳能够较为清晰的辨别。而新能源装备的环节间耦合复杂，使得主导失稳形态及主导失稳环节的识别较为困难。传统电力系统基于工作点附近的主导失稳环节识别具有较为成熟的理论，但对于暂态过程中的主导失稳环节识别仍旧很困难。基于阻抗模型的识别主导失稳装备方法，通常将装备内部所有环节视为整体，难以具体确定控制环节的位置，并指导优化调整。并且，在远离稳定平衡点时，该方法将难以适用。
4、随着人工智能算法的发展，部分研究提出采用机器学习等算法对数据进行识别，但该方法往往将装备视为黑盒模型，缺乏机理层面的认识。同时采用机器学习来识别不同主导失稳环节，往往需要大量且高质量的数据集，在计算量上巨大。因此，该方法存在显著的局限性：一方面，缺乏直观的物理机理解释，难以揭示系统稳定性背后的深层次原因；另一方面，计算量大、耗时长，难以满足大规模电网实时分析和快速决策的需求。
5、针对含有新能源装备并网系统的主导失稳环节识别，亟需提出一种新颖且高效的理论方法。该方法应能够适应新能源装备的快速响应特性，强非线性，通过该方法，可以更加快速精准地定位主导失稳环节，为新能源电力系统的安全稳定运行提供科学依据和技术支撑。
技术实现思路
1、针对现有方法的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于cuep处参与因子识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法，其目的在于，准确识别新能源并网系统的暂态主导失稳环节，从而保证电力系统稳定运行。
2、为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法，包括以下步骤：
3、(1)针对含有新能源装备的并网系统，对所有的状态量列写微分方程组，结合并网系统的拓扑结构列写代数方程组，联立所述微分方程组和代数方程组得到状态空间方程组，联立所述微分方程组和代数方程组得到状态空间方程组；对状态空间方程组进行线性化，得到并网系统的雅各比矩阵j；
4、(2)将状态空间方程组的导数项置0，求解所有的平衡点，将所述各平衡点带入雅各比矩阵j进行特征根的求解，并根据所求得的正特征根数目，搜索得到所有的i类uep；
5、(3)采用经典四阶runge-kuta法解析计算系统故障轨迹，找到轨迹离开吸引域的出口点ep；计算ep与各i类uep之间的距离，其中距离最近的为主导非稳平衡点cuep；
6、(4)计算cuep处的参与因子，其中正特征根处占比最高的状态量表示主导失稳环节。
7、进一步地，所述i类uep为具有1个正值特征根和n-1个负值特征根的平衡点；其中，n为状态量的个数。
8、进一步地，所述解析计算系统故障轨迹，找到轨迹离开吸引域的出口点ep，包括：采用经典四阶runge-kuta法解析计算系统故障轨迹；设置故障持续时间由小变大，当轨迹刚好出现失稳时，记录下故障切除时刻的状态点信息，该点为轨迹出口点ep。
9、进一步地，所述计算cuep处的参与因子，包括：对雅各比矩阵j采用svd法进行分解得到j＝vdw；其中，v为左特征矩阵，w为右特征矩阵、d为特征根对角阵，参与因子pij＝vijwji；vij为v矩阵的第i行第j列的元素，wji为w矩阵的第j行第i列的元素。
10、有益效果：本发明通过对含有新能源装备的并网系统进行暂态非线性建模，并在平衡点附近线性化得到雅各比矩阵j；计算新能源并网系统所有的非稳平衡点(uep)，根据正特征根的个数，找出所有的i类uep；再通过数值计算出轨迹的出口点(ep)，根据ep与各i类uep之间的距离进而识别出主导非稳平衡点(cuep)；最后在cuep点处计算系统各状态量的参与因子来识别主导失稳环节。i类uep具有在吸引域边界上的特性，而系统如果出现失稳，它在状态空间的相轨迹必然从吸引域边界穿出。其中，穿出点的位置离cuep最近，如果识别出了cuep，并且对该点附近进行线性化，那么在失稳过程中的非线性动力学行为就能够被其线性化系统所近似刻画。而线性化之后的系统是容易分析的，且能够知道主导失稳环节。所以要找到cuep，并且对其线性化，并利用线性化系统里常用的参与因子法来识别主导失稳环节。
11、本发明还提供了一种电子设备，包括：计算机可读存储介质和处理器；
12、所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
13、所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行上述的方法。
14、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行上述的方法。
15、本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现上述的方法。
16、通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明针对含有新能源装备的并网系统，对所有的状态量列写微分方程组，结合并网系统的拓扑结构列写代数方程组，将所述微分方程组和代数方程组进行联立得到状态空间方程组，完成对含有新能源装备的并网系统进行暂态非线性建模，基于hartman定理，平衡点附近的线性空间能够近似描述其非线性行为，而线性化是为了用于近似刻画系统在平衡点附近的非线性行为。对于非线性系统，基于uep的线性化能够解释系统在状态空间内特定点(uep)附近的非线性动力学行为，识别处理cuep，并且对其线性化之后来近似描述原始的非线性系统，就能够近似描述轨迹离开吸引域的暂态动力学行为，并能够基于线性化的参与因子分析找到暂态失稳过程的主导失稳环节。本发明能够有效识别新能源并网系统中暂态主导失稳环节，准确刻画系统在扰动下的动力学行为，提高评估新能源并网系统暂态主导失稳环节的准确性，并帮助调整参数来保证电力系统安全稳定运行。
1.一种基于cuep处参与因子识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于cuep处参与因子识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法，其特征在于，所述i类uep为具有1个正值特征根和n-1个负值特征根的平衡点；其中，n为状态量的个数。
3.如权利要求1所述的基于cuep处参与因子识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法，其特征在于，所述解析计算系统故障轨迹，找到轨迹离开吸引域的出口点ep，包括：采用经典四阶runge-kuta法解析计算系统故障轨迹；设置故障持续时间由小变大，当轨迹刚好出现失稳时，记录下故障切除时刻的状态点信息，该点为轨迹出口点ep。
4.如权利要求1所述的基于cuep处参与因子识别新能源并网系统暂态主导失稳环节的方法，其特征在于，所述计算cuep处的参与因子，包括：对雅各比矩阵j采用svd法进行分解得到j＝vdw；其中，v为左特征矩阵，w为右特征矩阵、d为特征根对角阵，参与因子pij＝vijwji；vij为v矩阵的第i行第j列的元素，wji为w矩阵的第j行第i列的元素。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
7.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。