电网功角稳定分析建模方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种电网功角稳定分析建模方法、装置、设备及可读存储介质，可以针对包含三台及以上的发电机组的交直流混合电力系统，以其中任意一台发电机组为参照，构造等效单机无穷大系统的转子运动方程，并提出等效功角、等效发电机机械功率、等效机端负荷功率、等效传输电磁功率的计算方法。可考虑直流送出和受入、交直流并联等情况，根据机组转动惯量、运行状态等信息，建立等效单机无穷大系统转子运动方程，并依据该方程分析参考机组的功角稳定特性，亦可有效计算直流输电的影响，计算分析速度快、准确度高。此外，该方法还可获取交直流混合电力系统的功角特性曲线，比传统功角特性分析理论更进一步，对复杂的电力系统具有更强的适应性。适应性。适应性。

【技术实现步骤摘要】
电网功角稳定分析建模方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及电力系统运行与控制
，尤其涉及一种电网功角稳定分析建模方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]电力系统功角稳定是指电力系统中同步发电机受扰后保持同步运行的能力，又称同步稳定，它是电力系统稳定问题中的一个重要分支。根据功角不同暂态特征，可将其分为静态功角稳定和暂态功角稳定。
[0003]目前，对于单机无穷大系统的功角稳定分析理论已经非常成熟，应用最广泛的就是基于单机无穷大系统的转子运动方程得到的功角特性曲线，可以据此分析单机无穷大系统的静态和暂态功角稳定特性；两机系统可以演化为单机无穷大系统来处理。对于多机系统，一方面，可以进行机组同调分群，等效成两机系统，进而变成单机无穷大系统来处理，但是考虑到电网运行方式复杂多变，特别是直流与交流并联远距离送电情况下，机组同调分群后可能出现除直流送端机群、受端机群之外第三个同调机群，无法直接应用两机系统的分析理论，若强行分成两个同调机群，可能造成较大的分析误差，影响功角稳定分析结论；另一方面，可以直接进行多机系统的数学建模，并进行复杂的矩阵运算、积分等数学计算，分析系统的功角稳定性，但该类方法建模复杂、计算分析速度慢，且难以准确考虑直流的影响。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种电网功角稳定分析建模方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中电网功角稳定分析建模的技术缺陷。
[0005]一种电网功角稳定分析建模方法，包括：
[0006]获取目标电力系统的参数集合，其中，所述参数集合包括至少一个所述目标电力系统的参数；
[0007]依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角计算模型；
[0008]依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率计算模型；
[0009]依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率计算模型；
[0010]依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率计算模型；
[0011]依据所述等效功角计算模型、所述等效发电机机械功率计算模型、所述等效机端负荷功率计算模型以及所述等效传输电磁功率计算模型，构建所述目标电力系统对应的等
效单机无穷大系统的转子运动参数计算模型。
[0012]优选地，
[0013]所述参数集合包括所述目标电力系统的各条母线的电压、连接到所述目标电力系统的母线的各个发电机的转动惯量、各个发电机的转子功角和连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角计算模型，包括：
[0014]依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角和连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角计算模型。
[0015]优选地，所述参数集合还包括：所述目标电力系统的各个发电机的机械功率，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率计算模型，包括：
[0016]依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角、连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗以及所述目标电力系统的各个发电机的机械功率，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率计算模型。
[0017]优选地，所述参数集合还包括：连接到所述目标电力系统的母线的各个恒功率负荷的有功功率、注入连接到所述目标电力系统的母线的各个直流功率，
[0018]所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率计算模型，包括：
[0019]依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角、连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗、连接到所述目标电力系统的母线的各个恒功率负荷的有功功率以及注入连接到所述目标电力系统的母线的各个直流功率，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率计算模型。
[0020]优选地，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率计算模型，包括：
[0021]依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角和连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率计算模型。
[0022]优选地，所述依据所述等效功角计算模型、所述等效发电机机械功率计算模型、所述等效机端负荷功率计算模型以及所述等效传输电磁功率计算模型，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的转子运动参数计算模型，包括：
[0023]依据所述等效功角计算模型，确定所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角；
[0024]依据所述等效发电机机械功率计算模型，确定所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率；
[0025]依据所述等效机端负荷功率计算模型，确定所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率；
[0026]依据所述等效传输电磁功率计算模型，确定所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率；
[0027]依据所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角、所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率、所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率以及所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的转子运动参数计算模型；
[0028]其中，
[0029]所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的转子运动参数计算模型为：
[0030][0031]其中，
[0032]M表示所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的转子运动参数，即所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的转子运动参数为对所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角进行两次求导得到；
[0033]P
M
表示所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率；
[0034]P
ec
表示所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网功角稳定分析建模方法，其特征在于，包括：获取目标电力系统的参数集合，其中，所述参数集合包括至少一个所述目标电力系统的参数；依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角计算模型；依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率计算模型；依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率计算模型；依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率计算模型；依据所述等效功角计算模型、所述等效发电机机械功率计算模型、所述等效机端负荷功率计算模型以及所述等效传输电磁功率计算模型，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的转子运动参数计算模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数集合包括所述目标电力系统的各条母线的电压、连接到所述目标电力系统的母线的各个发电机的转动惯量、各个发电机的转子功角和连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角计算模型，包括：依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角和连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效功角计算模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参数集合还包括：所述目标电力系统的各个发电机的机械功率，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率计算模型，包括：依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角、连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗以及所述目标电力系统的各个发电机的机械功率，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效发电机机械功率计算模型。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参数集合还包括：连接到所述目标电力系统的母线的各个恒功率负荷的有功功率、注入连接到所述目标电力系统的母线的各个直流功率，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率计算模型，包括：依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角、连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗、连接到所述目标电力系统的母线的各个恒功率负荷的有功功率以及注入连接到所述目标电力系统的母线的各个直流功率，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效机端负荷功率计算模型。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标电力系统的参数集合，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率计算模型，包括：依据所述目标电力系统的各条母线的电压、所述目标电力系统的各个发电机的转动惯量、所述目标电力系统的各个发电机的转子功角和连接到所述目标电力系统的母线的各个支路的阻抗，构建所述目标电力系统对应的等效单机无穷大系统的等效传输电磁功率计算模型。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述依据所述等效功角计算模型、所述等效发电机机械功率计算模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，汪际峰，苏寅生，孙鹏伟，李俊杰，李诗旸，翟鹤峰，袁豪，付超，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：