电力系统小干扰稳定方法、装置、设备以及存储介质制造方法及图纸

技术编号:22332665 阅读:50 留言:0更新日期:2019-10-19 12:45
本发明专利技术公开了一种电力系统小干扰稳定方法、装置、设备及存储介质,包括:根据受扰矩阵特征值性质定理确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;根据第一关系式确定若干个有解区间;通过二分法在若干有解区间内分别求解电力系统控制器参数的改变量以及特征值轨迹与虚轴交点,以形成电力系统控制器参数的改变量集合及形成特征值与虚轴交点的集合;选取电力系统控制器参数的改变量集合中绝对值最小的改变量,根据绝对值最小的改变量选取对应的特征值与虚轴交点;根据绝对值最小的改变量及对应的特征值与虚轴交点对电力系统控制器的参数进行调整。解决现有技术电力系统稳定策略制定繁杂,电力系统稳定性差的问题。

Method, device, equipment and storage medium of small interference stability in power system

【技术实现步骤摘要】
电力系统小干扰稳定方法、装置、设备以及存储介质
本专利技术涉及电力系统
,尤其涉及电力系统小干扰稳定方法、装置、设备以及存储介质。
技术介绍
为了使电力系统能够持续的稳定,经常通过分析系统状态矩阵来确定电力系统振荡的原因。而对电力系统状态矩阵的分析主要基于特征分析,即特征值、特征向量的分析。当电力系统的特征值全都位于复平面上虚轴左边时,则电力系统是稳定的。而电力系统控制器参数的调整能够改变电力系统状态矩阵的特征值,从而改变系统运行平衡点的稳定性以及动态性能。假设电力系统是小干扰稳定的,即所有特征值都位于复平面上虚轴左边。随着电力系统控制器参数的变化,电力系统的特征值可能向左移动,即电力系统更加稳定,如图1中的λ1,或者越过虚轴从小干扰稳定区域到小干扰不稳定区域,如图1中的λ2。所以电力系统的小干扰稳定域的求解,就是求解使得电力系统特征值在小干扰稳定区域内的控制器参数的变化范围。目前,对于电力系统小干扰稳定域,主要有几个研究方法:特征值轨迹分析法、采用子空间和稀疏技术的敏感极点算法(SPA)、基于Newton-Raphson方法的Hopf分岔方法。但是上述方法或者在其求解特征值时需要大量计算时间,或者不能够得到全部关键特征值,使得电力系统稳定策略制定繁杂,电力系统的稳定性差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电力系统小干扰稳定方法、装置、设备以及存储介质,能有效解决现有技术电力系统稳定策略制定繁杂,电力系统稳定性差的问题。本专利技术一实施例提供一种电力系统小干扰稳定方法,包括:根据受扰矩阵特征值性质定理确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;根据所述第一关系式确定若干个有解区间,其中,所述有解区间为存在电力系统控制器参数的改变量,以使根据电力系统控制器参数改变后的电力系统状态矩阵在此区间上有特征值轨迹与虚轴交点;通过二分法在若干有解区间内分别求解所述电力系统控制器参数的改变量以及所述特征值轨迹与虚轴交点,以形成电力系统控制器参数的改变量集合及形成特征值与虚轴交点的集合;选取所述电力系统控制器参数的改变量集合中绝对值最小的改变量,根据所述绝对值最小的改变量选取对应的特征值与虚轴交点;根据所述绝对值最小的改变量及对应的特征值与虚轴交点对电力系统控制器的参数进行调整。作为上述方案的改进,所述根据受扰矩阵特征值性质定理,包括:电力系统控制器参数控制电力系统的线性化模型中的电力系统状态矩阵改变得到改变后的电力系统状态矩阵;其中,改变后的电力系统状态矩阵为δ是所述电力系统控制器参数的改变量,D和E控制器参数K在状态矩阵A中的基底系数矩阵;若则当且仅当1∈σ(δE(λI-A)-1D),其中σ表示特征值的集合。作为上述方案的改进,确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式,包括:根据预设的虚轴上半部关系式得到电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;其中,预设的虚轴上半部关系式为:z=αρz;其中α=j1,ρz∈[0,+∞);所述第一关系式为δ=1/μ,β=αρ;其中μ和ρ满足以下关系:μ∈σ(E(αρI-Α)-1D)且Im(μ)=0,ρ∈[0,+∞)。作为上述方案的改进,所述根据所述第一关系式确定若干个有解区间,其中,所述有解区间为存在电力系统控制器参数的改变量,以使根据电力系统控制器参数改变后的电力系统状态矩阵在此区间上有特征值轨迹与虚轴交点,包括:根据所述第一关系式定义函数N(ρ),其中是的数量,满足且响应于N(ρ1)=N(ρ2)+1或N(ρ1)=N(ρ2)-1,则确定[ρ1,ρ2]为有解区间;响应于N(ρ1)=N(ρ2),则确定[ρ1,ρ2]为无解区间。本专利技术另一实施例对应提供了一种电力系统小干扰稳定装置,包括:第一控制模块,用于根据受扰矩阵特征值性质定理确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;第二控制模块,用于根据所述第一关系式确定若干个有解区间,其中,所述有解区间为存在电力系统控制器参数的改变量,以使根据电力系统控制器参数改变后的电力系统状态矩阵在此区间上有特征值轨迹与虚轴交点;计算模块,用于通过二分法在若干有解区间内分别求解所述电力系统控制器参数的改变量以及所述特征值轨迹与虚轴交点,以形成电力系统控制器参数的改变量集合及形成特征值与虚轴交点的集合;选取模块,用于选取所述电力系统控制器参数的改变量集合中绝对值最小的改变量,根据所述绝对值最小的改变量选取对应的特征值与虚轴交点;参数调整模块,用于根据所述绝对值最小的改变量及对应的特征值与虚轴交点对电力系统控制器的参数进行调整。作为上述方案的改进,所述根据受扰矩阵特征值性质定理,包括:电力系统控制器参数控制电力系统的线性化模型中的电力系统状态矩阵改变得到改变后的电力系统状态矩阵;其中,改变后的电力系统状态矩阵为δ是所述电力系统控制器参数的改变量,D和E控制器参数K在状态矩阵A中的基底系数矩阵;若则当且仅当1∈σ(δE(λI-A)-1D),其中σ表示特征值的集合。本专利技术另一实施例对应提供了一种电力系统小干扰稳定终端设备,包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述专利技术实施例所述的电力系统小干扰稳定方法。本专利技术另一实施例提供了一种存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述专利技术实施例所述的电力系统小干扰稳定方法。与现有技术相比,本专利技术实施例公开的所述电力系统小干扰稳定方法、装置、设备以及存储介质,在不计算电力系统特征值的情况下,直接计算电力系统控制器参数的改变量和特征值轨迹与虚轴相交的点,避免了电力系统特征值轨迹的求解复杂性和费时性,从而简化了电力系统稳定策略制定的繁杂度,增强了电力系统稳定性。附图说明图1是现有技术中特征值穿越的说明图;图2是本专利技术一实施例提供的一种电力系统小干扰稳定方法的流程示意图;图3是本专利技术一实施例提供的一种电力系统小干扰稳定装置的结构示意图;图4是本专利技术一实施例提供的一种电力系统小干扰稳定终端设备的结构示意图。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作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。参见图2,是本专利技术一实施例提供的一种电力系统小干扰稳定方法的流程示意图。本专利技术实施例提供的一种电力系统小干扰稳定方法,包括:S10、根据受扰矩阵特征值性质定理确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式。具体地,电力系统的线性化模型可以描述为其中为系统的状态变量,为系数矩阵。电力系统控制器参数控制电力系统的线性化模型中的电力系统状态矩阵改变得到改变后的电力系统状态矩阵;其中,改变后的电力系统状态矩阵为δ是所述电力系统控制器参数的改变量,D和E控制器参数K在状态矩阵A中的基底系数矩阵。矩阵D和E的构建如下:D=[W1e1i,W2e2i,…,Wpepi,]E=[e1j,e2j,…,epj,]T其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统小干扰稳定方法,其特征在于,包括:根据受扰矩阵特征值性质定理确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;根据所述第一关系式确定若干个有解区间,其中,所述有解区间为存在电力系统控制器参数的改变量,以使根据电力系统控制器参数改变后的电力系统状态矩阵在此区间上有特征值轨迹与虚轴交点;通过二分法在若干有解区间内分别求解所述电力系统控制器参数的改变量以及所述特征值轨迹与虚轴交点,以形成电力系统控制器参数的改变量集合及形成特征值与虚轴交点的集合;选取所述电力系统控制器参数的改变量集合中绝对值最小的改变量,根据所述绝对值最小的改变量选取对应的特征值与虚轴交点;根据所述绝对值最小的改变量及对应的特征值与虚轴交点对电力系统控制器的参数进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统小干扰稳定方法,其特征在于,包括:根据受扰矩阵特征值性质定理确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;根据所述第一关系式确定若干个有解区间,其中,所述有解区间为存在电力系统控制器参数的改变量,以使根据电力系统控制器参数改变后的电力系统状态矩阵在此区间上有特征值轨迹与虚轴交点;通过二分法在若干有解区间内分别求解所述电力系统控制器参数的改变量以及所述特征值轨迹与虚轴交点,以形成电力系统控制器参数的改变量集合及形成特征值与虚轴交点的集合;选取所述电力系统控制器参数的改变量集合中绝对值最小的改变量,根据所述绝对值最小的改变量选取对应的特征值与虚轴交点;根据所述绝对值最小的改变量及对应的特征值与虚轴交点对电力系统控制器的参数进行调整。2.如权利要求1所述的电力系统小干扰稳定方法,其特征在于,所述根据受扰矩阵特征值性质定理,包括:电力系统控制器参数控制电力系统的线性化模型中的电力系统状态矩阵改变得到改变后的电力系统状态矩阵;其中,改变后的电力系统状态矩阵为δ是所述电力系统控制器参数的改变量,D和E控制器参数K在状态矩阵A中的基底系数矩阵;若则当且仅当1∈σ(δE(λI-A)-1D),其中σ表示特征值的集合。3.如权利要求2所述的电力系统小干扰稳定方法,其特征在于,确定电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式,包括:根据预设的虚轴上半部关系式得到电力系统控制器参数的改变量及特征值轨迹与虚轴交点的第一关系式;其中,预设的虚轴上半部关系式为:z=αρz;其中α=j1,ρz∈[0,+∞);所述第一关系式为δ=1/μ,β=αρ;其中,μ和ρ满足以下关系:μ∈σ(E(αρI-Α)-1D)且Im(μ)=0,ρ∈[0,+∞)。4.如权利要求3所述的电力系统小干扰稳定方法,其特征在于,所述根据所述第一关系式确定若干个有解区间,其中,所述有解区间为存在电力系统控制器参数的改变量,以使根据电力系统控制器参数改变后的电力系统状态矩阵在此区间上有特征值轨迹与虚轴交点,包括:根据所述第一关系式定义...

【专利技术属性】
技术研发人员:周挺辉李崇涛洪潮赵利刚王长香杨诚甄鸿越黄冠标翟鹤峰
申请(专利权)人:南方电网科学研究院有限责任公司中国南方电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1