用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法，属于电网安全技术领域。该方法包括：建立含有系统主要发电机组调速器和原动机模型的统一频率模型；根据系统的运行状态，得到统一频率模型的机组参数，并选择所要研究的不确定参数；计算统一频率模型含不确定参数的传递函数以及特征多项式；计算特征多项式在超低频频段的表达式，利用剔零原理分析不确定参数对系统稳定性的影响；利用值集法绘制特征多项式的值集，验证分析不确定参数对系统稳定性的影响。本方法实现了对系统参数影响超低频振荡的机理分析，具有方法简单、有效的特点，能够反映超低频振荡的产生原因从而采取相应措施对超低频振荡进行抑制。

A method for analyzing the effects of uncertain parameters on ultra-low frequency oscillations in power systems

The invention relates to a method for analyzing the influence of an indeterminate parameter on an ultra-low frequency oscillation of an electric power system, belonging to the technical field of the power grid safety. The method includes: establishing a unified model with frequency governor system main power generation units and the original motivation model; according to the operation state of the system, the machine parameters unified frequency model, and select the uncertain parameters to study; calculation of transfer function and frequency characteristic polynomial unified model with uncertain parameters; calculation of characteristic polynomial in expression ultra low frequency band, analyzed by tick zero uncertain parameters principle on the stability of the system; use value set method to draw the characteristic polynomial of the influence of the parameters on the system stability of uncertain analysis. This method realizes the analysis of the influence of the system parameters of ultra low frequency oscillation mechanism, has the characteristics of simple and effective method, which can reflect the causes of super low frequency oscillation so as to take corresponding measures to suppress low frequency oscillation.

【技术实现步骤摘要】
用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法
本专利技术属于电网安全
，具体涉及一种用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法。
技术介绍
近年来，在水电比例较高的电网中出现了振荡频率低于0.1Hz的超低频振荡现象。例如云南电网水电出力占全网出力的75％左右，在2016年云南电网实施异步联网运行方式后，其发电量主要通过直流输电线路与主网相连。因水电机组固有“水锤效应”的负阻尼效应影响，小扰动下当云南电网频率穿越水电机组一次调频死区时，云南电网频率将出现频率为0.05Hz左右的超低频振荡。在原同步电网下，各级调度为进一步提升电网频率合格率，对频率考核指标有着较为严格的要求。相关电厂为避免被考核，将机组调速系统参数设置极为灵敏，然而调速器参数过于灵敏及水电机组本身的水锤效应容易在异步联网运行方式下造成不稳定，导致超低频振荡。通过调整云南电网主力水电机组的调速器参数或是退出水电机组一次调频功能可以改善超低频振荡。但修改参数后大型水电机组的一次调频功能受到极大削弱，机组在大扰动下一次调频响应较慢，甚至在楚穗直流双极闭锁等故障下云南电网最高频率接近51.5Hz，难以快速、有效地本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法，其特征在于，包括：建立含有系统主要发电机组调速器和原动机模型的统一频率模型，并根据系统的运行状态，得到统一频率模型的机组参数，同时选择所要研究的不确定参数；计算统一频率模型含不确定参数的传递函数以及特征多项式；计算特征多项式在超低频频段的表达式，利用剔零原理分析不确定参数对系统稳定性的影响；利用值集法绘制特征多项式的值集，分析并验证不确定参数对系统稳定性的影响。

【技术特征摘要】
1.用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法，其特征在于，包括：建立含有系统主要发电机组调速器和原动机模型的统一频率模型，并根据系统的运行状态，得到统一频率模型的机组参数，同时选择所要研究的不确定参数；计算统一频率模型含不确定参数的传递函数以及特征多项式；计算特征多项式在超低频频段的表达式，利用剔零原理分析不确定参数对系统稳定性的影响；利用值集法绘制特征多项式的值集，分析并验证不确定参数对系统稳定性的影响。2.如权利要求1所述的用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法，其特征在于，建立含有系统主要发电机组调速器和原动机模型的统一频率模型，并根据系统的运行状态，得到统一频率模型的机组参数，同时选择所要研究的不确定参数，具体方法如下：1)统计系统所含发电机组调速器和原动机模型的类型以及它们各自占系统总容量的比例；2)将各类型调速器和原动机模型按照其各自占系统总容量的比例从大到小排序，选择其中占比最大的2～4种模型搭建于统一频率模型中；3)对于2)中选定的调速器和原动机模型，将其参数设置为系统中出力最大的该类型机组的参数；同时按照以下方式设置统一频率模型中各类型机组的台数：统计各类型机组在系统中的总有功出力，则统一频率模型中各类型机组的台数等于其在系统中的总有功出力除以它的单台有功出力；4)根据系统自动发电控制的安排设置统一频率模型中参与自动发电控制的机组台数：将统一频率模型中参与自动发电控制的机组台数设置为系统中参与自动发电控制的机组总有功出力除以单台机组的有功出力的值；5)根据研究需要，将所要研究的不确定参数设置为变量，代替统一频率模型中的常数参数。3.如权利要求1所述的用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法，其特征在于，通过以下方法计算统一频率模型含不确定参数的传递函数以及特征多项式：1)计算统一频率模型中以负荷ΔPe为输入，以频率Δω为输出的传递函数表达式G(s,q)；其中q＝[q1,q2,…,qn]T为包含不确定参数的向量，n为不确定参数的个数，s是拉普拉斯变换后的自变量；2)将传递函数G(s,q)表示为G(s,q)＝N(s,q)/D(s,q)，其中N(s,q)、D(s,q)为关于s的多项式，则系统的特征多项式为D(s,q)；其中，N(s,q)是由G(s,q)表达式展开通分得到的分子多项式，D(s,q)是分母多项式。4.如权利要求1所述的用于分析不确定参数对电力系统超低频振荡影响的方法，其特征在于，通过以下方法计算特征多项式在超低频频段的表达式并利用剔零原理分析不确定参数对系统稳定性的影响：1)根据电力系统系统超低频振荡的频率范围，将采样频率数值f代入特征多项式D(s,q)，f的单位为Hz，得到特征多项式在超低频频段的表达式D(j·f*2*3.14,q)；将D(j·f*2*3.14,q)中系数相比其它系数低超过1个数量级的项舍去，得到其中j是虚数单位；2)设不确定参数q等于标称值根据剔零原理分析不确定参数q对系统稳定性的影响：将q设置为增大q的数值，通过观察特征多项式的数值在复平面上的移动方向来判断参数q对稳定性的作用；若标称电力系统稳定，则特征多项式的数值越接近复...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，黄润，吴琛，张杰，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53