在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法，对于所要研究的目标振荡模态，若需要等值的某一机群对该模态振荡的参与因子小，既可以将其等值为一台同步机，也可以将其等值为一个功率源；若等值的机群对该模态振荡的参与因子大，则只能将其按同步机等值，而不能将其等值为一个功率源。等值为同步机时，首先计算出相关线路上的潮流，将其作为等值机的输出功率，保证整个系统等值前后的稳态潮流不变，随后调节等值机的相关参数，使得等值前后所要研究的目标振荡模态基本不发生变化；等值为功率源时，计算出相关线路的潮流，作为等值节点的负荷潮流，并观察所要研究的目标模态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统稳态和动态的等值，可将参与因子不同的机组按同步机或功率源等值。
技术介绍
网络等值是指保留研究区域不变，而对外部区域在保证其对研究系统的影响不变的前提下，进行简化的过程。这对大规模电力系统进行稳态潮流分析、暂态稳定分析以及实时安全分析等方面都有很重要的意义。静态等值技术主要解决的是潮流计算中的简化等值问题，其问题来源于电力系统的运行、控制和管理是分层分布进行的。基本要求是：外部等值必须相当准确地模拟被等值的外部系统，能较精确地反应其对内部系统变化的响应；等值后的系统要有较好的性能、计算精度以及收敛性等；等值工作简单；尽量少的外部信息；能与现有的潮流程序兼容。动态等值技术主要解决的是电力系统在扰动状态下的等值行为，包括：适用于大规模电力系统的暂态和动态(大扰动)稳定性分析的等值方法，要求研究系统在同一大扰动下，等值前后有接近的转子摇摆曲线；适用于大规模电力系统的小扰动动态稳定性分析的等值方法，要求研究系统在等值前后有接近的振荡模式和模态分布；适用于大规模电力系统的在线动态安全分析的等值方法，要求研究系统在等值前后有接近的动态安全分析结果。静态等值方法主要包括Ward等值、REI等值、诺顿等值、戴维南等值等。Ward等值实际是一种网络化简，REI等值则通过引入REI等值支路把外部网的节点注入功率归并，使之集中于少数节点上，然后再对外部网用高斯消去法进行网络化简处理。诺顿等值和戴维南>等值可以互相转换，两者都具有单端口和多端口等值方法，而且端口既可以是面向节点的也可以是面向支路的。动态等值方法大致可分为同调等值法、模式等值法、估计等值法等。这三者主要处理不同的研究方向。同调等值法主要处理大规模电力系统的离线暂态(大扰动)稳定分析；模式等值法主要处理大规模电力系统的离线动态(小扰动)稳定分析；估计等值法主要处理大规模电力系统的在线动态安全分析。
技术实现思路
专利技术目的：为了对那些参与因子大小不同的机组进行合理的等值，即保证等值之后不影响对目标振荡模式的研究，本专利提供一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法，对于所要研究的目标振荡模态，若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子小，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值或者按功率源等值；若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子大，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值，不能够按功率源等值。将参与因子不同的机组分别按同步机和功率源进行等值，能够相当准确地模拟被等值的外部系统，能较精确地反应其对内部系统变化的响应；等值后的系统有较好的性能、计算精度以及收敛性等；等值工作简单；尽量少的外部信息；能与现有的潮流程序兼容。技术方案：一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法，应用于参与因子大小不同的机组，对于所要研究的目标振荡模态，若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子小，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值或者按功率源等值；若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子大，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值，不能够按功率源等值。进一步的，参与因子大于0.01称为参与因子大，参与因子小于0.01称为参与因子小。进一步的，将所述需要等值的某一机群按同步机等值的具体步骤如下：步骤1、收集数据：收集所要研究电力系统的电网中发电机数据、励磁系统数据、输电线路数据以及各母线数据，并计算给定稳态运行情况下系统的潮流；步骤2、找出所要研究的目标振荡模式及参与所要研究的目标振荡模式的主振机组，找出参与因子小且需要等值的机组或者找出参与因子大且需要等值的机组，统称为需要等值的某一机群；对于所要研究的目标振荡模式，参与因子大的机组通常只有2至6台，其余机组的参与因子都很小，为了研究的方便，往往将部分机组进行等值，等值的前提是要保证等值之后的潮流和振荡模式与等值前的基本不变，这样既简化了研究，又保证了研究结果的正确性；步骤3、将步骤2中需要等值的某一机群按同步机等值，具体如下：将需要等值的某一机群等值为一台同步机，在进行系统潮流计算后，就能够得到全系统每条线路上流过的有功功率和无功功率，然后找出需要等值的母线，找到与等值母线相连的所有线路，将其中需要等值的线路的有功和无功进行代数求和，作为等值机的输出有功和无功，这样可以保证等值前后稳态潮流基本不变；然后调节等值机的基准容量、惯性参数和阻尼系数，等值机的其它参数对所要研究的目标振荡模态不会产生很大影响，所以可取需要等值的某一机群中某台机的相应参数；调节等值机的基准容量、惯性参数和阻尼系数，观察能否使得所要研究的目标振荡模态在等值前后处于阈值范围内；若目标振荡模态在等值前后处于阈值范围内，说明按同步机等值的方法是正确且可行的，等值成功；若目标振荡模态在等值前后不能够处于阈值范围内，则说明按同步机等值的方法不可行。进一步的，将所述需要等值的某一机群按功率源等值的具体步骤如下：步骤(1)、收集数据：收集所要研究电力系统的电网中发电机数据、励磁系统数据、输电线路数据以及各母线数据，并计算给定稳态运行情况下系统的潮流；步骤(2)、找出所要研究的目标振荡模式及参与所要研究的目标振荡模式的主振机组，找出参与因子大且需要等值的机组，统称为需要等值的某一机群；步骤(3)、将步骤(2)中需要等值的某一机群按功率源等值，具体如下：将需要等值的某一机群等值为一个功率源，在进行系统潮流计算后，就能够得到全系统每条线路上流过的有功功率和无功功率，然后找出需要等值的母线，找到与等值母线相连的所有线路，将其中需要等值的线路的有功和无功进行代数求和，作为功率源的有功负荷和无功负荷，这样可以保证等值前后稳态潮流基本不变；由于功率源不需要进行动态参数的调节，所以只需观察能否使得所要研究的目标振荡模态在等值前后处于阈值范围内；若目标振荡模态在等值前后处于阈值范围内，说明按功率源等值的方法是正确且可行的，等值成功；若目标振荡模态在等值前后不能够处于阈值范围内，则说明按功率源等值的方法不可行。有益效果：为了对那些参与因子大小不同的机组进行合理的等值，即保证等值之后不影响对目标振荡模式的研究，本专利提供一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法，对于所要研究的目标振荡模态，若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子小，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值或者按功率源等值；若需要等值的某一机群对所要研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法，应用于参与因子大小不同的机组，其特征在于：对于所要研究的目标振荡模态，若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子小，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值或者按功率源等值；若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子大，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值。

【技术特征摘要】
1.一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方法，应用于参与因子大
小不同的机组，其特征在于：对于所要研究的目标振荡模态，若需要等值的某一机群对所要
研究的目标振荡模态的参与因子小，则能够将所述需要等值的某一机群按同步机等值或者
按功率源等值；若需要等值的某一机群对所要研究的目标振荡模态的参与因子大，则能够
将所述需要等值的某一机群按同步机等值。
2.根据权利要求1所述的一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方
法，其特征在于：参与因子大于0.01称为参与因子大，参与因子小于0.01称为参与因子小。
3.根据权利要求1所述的一种在电力系统中按机组参与因子大小来选择等值方式的方
法，其特征在于：将所述需要等值的某一机群按同步机等值的具体步骤如下：
步骤1、收集数据：收集所要研究电力系统的电网中发电机数据、励磁系统数据、输电线
路数据以及各母线数据，并计算给定稳态运行情况下系统的潮流；
步骤2、找出所要研究的目标振荡模式及参与所要研究的目标振荡模式的主振机组，找
出参与因子小且需要等值的机组或者找出参与因子大且需要等值的机组，统称为需要等值
的某一机群；
步骤3、将步骤2中需要等值的某一机群按同步机等值，具体如下：
将需要等值的某一机群等值为一台同步机，在进行系统潮流计算后，就能够得到全系
统每条线路上流过的有功功率和无功功率，然后找出需要等值的母线，找到与等值母线相
连的所有线路，将其中需要等值的线路的有功和无功进行代数求和，作为等值机的输出有
功和无功，然后调节等值机的基准容量、惯性参数和阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，朱斌，张建鹏，任必兴，陈中，
申请(专利权)人：江苏省电力公司，东南大学，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32