一种电力系统等值方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种电力系统等值方法和装置，涉及电力系统等值技术领域，能够更方便的研究电力系统母线节点的在出现故障后的电压回复特性。该方法包括：确定电力系统需要保留的第一母线节点；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗；对第一母线节点进行静态等值；根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗；根据第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗将第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。

An Equivalent Method and Device for Power System

The embodiment of the invention provides a power system equivalent method and device, which relates to the technical field of power system equivalent, and can more conveniently study the voltage recovery characteristics of bus nodes in power system after fault. The method includes: determining the first bus node to be retained in the power system; obtaining the equivalent self-impedance of the first bus node by multi-port Thevenin equivalence for the first bus node; carrying out static equivalence for the first bus node; calculating the variable impedance before and after the first bus node fault according to the equivalent self-impedance of the first bus node; According to the variable impedance of the first bus node before fault and the variable impedance of the first bus node after fault, the static equivalent power supply model of the first bus node is transformed into the pre-fault equivalent power supply model consisting of the ideal voltage source and the variable impedance of the first bus node before fault, and the post-fault equivalent power supply model consisting of the ideal voltage source and the variable impedance of the first bus node after fault. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统等值方法和装置
本专利技术涉及电力系统等值领域，尤其涉及一种电力系统等值方法和装置。
技术介绍
电力系统等值是对电力系统进行简化以减小规模的一种建模方法。它通过将电力系统分为内部系统(需要研究的系统)和外部系统(距离内部系统较远的系统)，保留内部系统及其与外部系统的边界节点，并等值外部系统的方式，缩小电力系统的规模。电力系统等值分为静态等值和动态等值。其中静态等值不考虑元件的动态特性，将外部系统的发电机组等值为若干理想电压源。动态等值考虑元件的动态特性，将外部系统的发电机组等值为若干新的发电机组，适用于研究电力系统稳态、暂态功角稳定、电压稳定和动态稳定等特性。静态等值方法简单但仅适用过电压计算，动态等值适用范围广但过程复杂需要消耗了较多的人工和时间。有时，仅需要研究电力系统中的部分母线节点在故障后的电压恢复特性，例如HVDC(high-voltagedirectcurrent，高压直流输电)或STATCOM(StaticSynchronousCompensator)的母线节点在故障后的电压恢复特性等。在该类问题的研究中，静态等值无法研究动态特性，而动态等值则因为太过详细，消耗了不必要的人力物力。所以目前还没有适合该类问题研究的简化等值方法，只能进行动态等值方法，导致在研究中消耗较多的人工和时间。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种电力系统等值方法和装置，能够更快捷方便的研究电力系统母线节点的在出现故障后的电压回复特性。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种电力系统等值方法，包括：确定电力系统需要保留的第一母线节点；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗；对第一母线节点进行静态等值以获取所述第一母线节点的等值电源模型；根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗；根据第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗将第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。可选的，等值自阻抗包括第一等值自阻抗和第二等值自阻抗；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗包括：在电力系统中的发电机组采用E”恒定模型时，对第一母线节点进行多端口戴维南等值获取第一母线节点的第一等值自阻抗Z”；在电力系统中的发电机组采用E'恒定模型时，对第一母线节点进行多端口戴维南等值获取第一母线节点的第二等值自阻抗Z'。进一步可选的，根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和的第一母线节点故障后的变阻抗包括：将第一母线节点的第一等值自阻抗Z”作为第一母线节点故障前的变阻抗Z前；第一母线节点故障后的变阻抗根据以下公式计算：Z后＝Z”+(Z'-Z”)*e-αt；其中，Z后为第一母线节点故障后的变阻抗，α为衰减时间常数，t为故障时间。第二方面，提供一种电力系统等值装置，包括：判断模块、处理模块和等值模块；判断模块，用于确定电力系统需要保留的第一母线节点；处理模块，用于对判断模块确定的第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗；等值模块，用于对判断模块确定的第一母线节点进行静态等值以获取第一母线节点的第一等值电源模型；处理模块还用于根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和的第一母线节点故障后的变阻抗；处理模块还用于根据第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗将第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。可选的，等值自阻抗包括第一等值自阻抗和第二等值自阻抗；处理模块具体用于：在电力系统中的发电机组采用E”恒定模型时，对第一母线节点进行多端口戴维南等值获取第一母线节点的第一等值自阻抗Z”；在电力系统中的发电机组采用E'恒定模型时，对第一母线节点进行多端口戴维南等值获取第一母线节点的第二等值自阻抗Z'。可选的，处理模块具体用于：将第一母线节点的第一等值自阻抗Z”作为第一母线节点故障前的变阻抗Z前；第一母线节点故障后的变阻抗根据以下公式计算：Z后＝Z”+(Z'-Z”)*e-αt；其中，为第一母线节点故障后的变阻抗，α为衰减时间常数，t为故障时间。第三方面，提供一种计算机可读存储介质，包含一个或多个程序，所述程序在被计算机执行时使所述计算机执行如第一方面提供的电力系统等值方法。本专利技术实施例提供的电力系统等值方法和装置，该方法包括：确定电力系统需要保留的第一母线节点；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗；对第一母线节点进行静态等值；根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗；根据第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗将第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。本专利技术实施例提供的方案，在对电力系统静态等值前首先利用多端口戴维南等值方法获取了需要保留的第一母线节点的等值自阻抗，在电力系统静态等值后，根据第一母线节点的等值自阻抗计算得出第一母线节点故障前和故障后的变阻抗值，而后将第一母线节点静态等值后获取的等值电源模型转换为由理性电压源和变阻抗组成的等值电源模型；然后便可以根据转换后的等值电源模型以及电力系统的其他部分静态等值后的模型进行仿真模拟电力系统母线节点故障后的电压恢复特性。所以相比现有技术中对电力系统使用动态等值得方法获取等值后电力系统模型以进行母线节点故障后电压恢复特性的模拟仿真而言，本专利技术实施例提供的方案是基于静态等值方法的基础上对等值电源模型做出了一定改变，足够完成母线节点故障后电压恢复特性的模拟仿真的同时要比现有技术更加快捷方便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电力系统等值方法流程示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种电力系统等值方法流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电力系统需要保留的母线节点结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种电力系统等值方法对电力系统等值后获取的电力系统模型模拟仿真产生的电压恢复特性曲线和实际的电力系统的电压恢复特性曲线对比示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种电力系统等值装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统等值方法，其特征在于，包括：确定所述电力系统需要保留的第一母线节点；对所述第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取所述第一母线节点的等值自阻抗；对所述第一母线节点进行静态等值以获取所述第一母线节点的等值电源模型；根据所述第一母线节点的等值自阻抗计算所述第一母线节点故障前的变阻抗和所述第一母线节点故障后的变阻抗；根据所述第一母线节点故障前的变阻抗和所述第一母线节点故障后的变阻抗将所述第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和所述第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和所述第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统等值方法，其特征在于，包括：确定所述电力系统需要保留的第一母线节点；对所述第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取所述第一母线节点的等值自阻抗；对所述第一母线节点进行静态等值以获取所述第一母线节点的等值电源模型；根据所述第一母线节点的等值自阻抗计算所述第一母线节点故障前的变阻抗和所述第一母线节点故障后的变阻抗；根据所述第一母线节点故障前的变阻抗和所述第一母线节点故障后的变阻抗将所述第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和所述第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和所述第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等值自阻抗包括第一等值自阻抗和第二等值自阻抗；所述对所述第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取所述第一母线节点的等值自阻抗包括：在所述电力系统中的发电机组采用Ε”恒定模型时，对所述第一母线节点进行多端口戴维南等值获取所述第一母线节点的第一等值自阻抗Z”；在所述电力系统中的发电机组采用Ε'恒定模型时，对所述第一母线节点进行多端口戴维南等值获取所述第一母线节点的第二等值自阻抗Z'。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一母线节点的等值自阻抗计算所述第一母线节点故障前的变阻抗和的所述第一母线节点故障后的变阻抗包括：将所述第一母线节点的第一等值自阻抗Z”作为所述第一母线节点故障前的变阻抗Z前；所述第一母线节点故障后的变阻抗根据以下公式计算：Z后＝Z”+(Z'-Z”)*e-αt；其中，所述Z后为第一母线节点故障后的变阻抗，所述α为衰减时间常数，t为故障时间。4.一种电力系统等值装置，其特征在于，判断模块、处理模块和等值模块；所述判...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蔚，甄鸿越，陈刚，王长香，张东辉，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44