电力系统的状态空间建模方法及装置制造方法及图纸

技术编号:37598246 阅读:21 留言:0更新日期:2023-05-18 11:47
本申请提供一种电力系统的状态空间建模方法及装置,包括:对待研究电力系统的元件进行分类;根据分类结果建立各类型元件的状态空间方程,包括:第一状态矩阵、第一控制矩阵、第一输出矩阵及第一前馈矩阵;将所述矩阵输入MATLAB的状态空间模块中,得到各类型元件的状态空间模块;基于预先建立的各类型元件之间的连接规则完成各类型元件的状态空间模块之间的连接,得到电力系统的初始状态空间模型;计算所述模型的第二状态矩阵、第二控制矩阵、第二输出矩阵及第二前馈矩阵,得到电力系统的状态空间模型。利用本申请,可以通过按元件类型建立方程,实现全系统的状态空间建模,极大的简化了含多种类型元件复杂电力系统的状态空间建模过程。间建模过程。间建模过程。

【技术实现步骤摘要】
电力系统的状态空间建模方法及装置


[0001]本申请涉及电力系统的稳定性分析技术,特别涉及电力系统的状态空间建模技术,具体涉及到一种电力系统状态空间建模方法及装置。

技术介绍

[0002]现有的电力系统稳定性分析通常使用状态空间分析法来实现,通过对电力系统各个元件进行建模,形成各个元件的微分方程组,并联立所有微分方程组形成全系统的状态空间矩阵。通过对状态空间矩阵进行特征值分析,得到系统的特征值、特征值对应的特征向量以及相关因子;进而分析系统稳定性、阻尼特性、振荡频率、以及参与因子、灵敏度等相应信息,这些信息是电力系统稳定性分析、优化及抑制等措施的重要依据。然而,现代电力系统,日趋丰富的元件类型、多种类型电源和交直流网络原件使得系统运行组合方式变化繁多,造成含有多种类型元件复杂电力系统的状态空间建模趋于困难。

技术实现思路

[0003]本申请的一个目的在于提供一种状态空间建模方法,可以通过按元件类型建立方程,实现全系统的状态空间建模。本申请的另一个目的在于提供一种电力系统的状态空间建模装置。本申请的再一个目的在于提供一种计算机设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统的状态空间建模方法,其特征在于,包括:对待研究电力系统的元件进行分类;其中,分类结果包括:单端口元件、双端口元件及母线;根据分类结果分别建立各类型元件的状态空间方程,所述状态空间方程中包括:第一状态矩阵、第一控制矩阵、第一输出矩阵及第一前馈矩阵;将所述第一状态矩阵、第一控制矩阵、第一输出矩阵及第一前馈矩阵输入MATLAB的状态空间模块中,得到各类型元件的状态空间模块;基于预先建立的各类型元件之间的连接规则完成各类型元件的状态空间模块之间的连接,得到电力系统的初始状态空间模型;计算所述初始状态空间模型的第二状态矩阵、第二控制矩阵、第二输出矩阵及第二前馈矩阵,得到电力系统的状态空间模型。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述状态空间方程包括元件的微分方程组及输出方程组;所述根据分类结果分别建立各类型元件的状态空间方程,包括:根据元件的端口电压及端口电流建立所述微分方程组,所述微分方程组包括状态向量、控制向量、第一状态矩阵及第一控制矩阵;根据所述微分方程组确定所述第一状态矩阵及第一控制矩阵;根据所述微分方程组的状态向量及控制向量得到所述输出方程组;根据所述输出方程组确定所述第一输出矩阵及第一前馈矩阵。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一状态矩阵、第一控制矩阵、第一输出矩阵及第一前馈矩阵输入MATLAB的状态空间模块中,得到各类型元件的状态空间模块,包括:将所述第一状态矩阵、第一控制矩阵、第一输出矩阵及第一前馈矩阵分别输入到MATLAB的simulink环境的状态空间模块的对应参数矩阵中,得到各类型元件的状态空间模块。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预先建立的各类型元件之间的连接规则完成各类型元件的状态空间模块之间的连接,得到电力系统的初始状态空间模型,包括:基于如下连接规则完成各类型元件的状态空间模块之间的连接,得到电力系统的初始状态空间模型:单端口元件和双端口元件与母线连接,单端口元件和双端口元件的输出电流为母线的输入电流,母线的输出电压为单端口元件和双端口元件的输入电压。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述计算所述初始状态空间模型的第二状态矩阵、第二控制矩阵、第二输出矩阵及第二前馈矩阵,得到电力系统的状态空间模型,包括:利用linmod语句计算所述初始状态空间模型的第二状态矩阵、第二控制矩阵、第二输出矩阵及第二前馈矩阵;将所述第二状态矩阵、第二控制矩阵、第二输出矩阵及第二前馈矩阵代入所述状态空间方程,得到所述状态空间模型。6.一种电力系统的状态空间建模装置,其特征在于,包括:
元件分类单元,用于对待研究电力系统的元件进行分类;其中,分类结果包括:单端口元件、双端口元件及母线;方程创建单元,用于根据分类结果...

【专利技术属性】
技术研发人员:易姝娴谢欢曹天植徐菲黄天啸辛光明李善颖李长宇梁浩郝婧罗婧王晓斐卢文清任翔秦川张璐
申请(专利权)人:国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:

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