电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法和装置。本申请提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法和装置


[0001]本申请涉及电力系统
，具体而言，涉及一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法、装置、计算机可读存储介质和电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统。

技术介绍

[0002]目前，越来越多的工程经验表明，当新能源、柔性直流、FACTS等电力电子装备大规模接入电网后，可能引发电力系统出现新的次/超同步振荡问题，造成电力系统运行不稳定，而目前无法准确定量分析振荡稳定性。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的在于提供一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法、装置、计算机可读存储介质和电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统，以至少解决现有技术中无法准确定量分析振荡稳定性的问题。
[0004]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，包括：在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。
[0005]可选地，获取第一矩阵和第二矩阵，包括：获取预定频率和基波频率；获取所述预定频率下所述并网点处的a相电压、所述第一位置处的a相电流、所述第二位置处的a相电流；构建第一矩阵，其中，所述第一矩阵为：
[0006][0007]f表示所述预定频率，f
b
表示所述基波频率，V
a
(f)表示f下的所述并网点处的a相电压，V
a
(2f
b
‑
f)表示2f
b
‑
f下的所述并网点处的a相电压，I
1a
(f)表示f下的所述第一位置处的a相电流，I
1a
(2f
b
‑
f)表示2f
b
‑
f下的所述第一位置处的a相电流；构建第二矩阵，其中，所述第二矩阵为：
[0008][0009]I
2a
(f)表示f下的所述第二位置处的a相电流，I
2a
(2f
b
‑
f)表示下的所述第二位置处的a相电流。
[0010]可选地，将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗，包括：采用第一公式
[0011]Ztot(f)＝[ZA
11
(f)+ZB
11
(f)]*[ZA
22
(f)+ZB
22
(f)][0012]‑
[ZA
12
(f)+ZB
12
(f)]*[ZA
21
(f)+ZB
21
(f)][0013]计算预定频率范围下的所述聚合阻抗，其中，Ztot(f)表示所述聚合阻抗，ZA
1i
(f)表示所述第一矩阵中的元素，ZA
2i
(f)表示所述第二矩阵中的元素。
[0014]可选地，提取所述聚合阻抗的实部和虚部，包括：获取子预定频率范围中的各频率对应的所述聚合阻抗的第一幅值，得到多个所述第一幅值，其中，所述子预定频率范围是所述预定频率范围中的部分；获取多个所述第一幅值中的最小值，得到第一目标幅值，并确定所述第一目标幅值对应的频率为第一目标频率；采用第二公式Rtot(f)＝Re{Ztot(f)},Xtot(f)＝Im{Ztot(f)}提取所述聚合阻抗的所述实部和所述虚部，其中，Rtot(f)表示所述实部的曲线，Xtot(f)表示所述虚部的曲线，Re表示复数的实部函数，Im表示复数的虚部函数。
[0015]可选地，根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性，包括：采用第三公式
[0016]flag＝kX(fd1)
·
Rtot(fd1)
‑
kR(fd1)
·
Xtot(fd1)
[0017]计算稳定参数，其中，flag表示所述稳定参数，Rtot(fd1)表示Rtot(f)在fd1下的阻抗值，Xtot(fd1)表示Xtot(f)在fd1下的阻抗值，fd1表示所述第一目标频率，kR(fd1)表示Rtot(f)在fd1下的斜率，kX(fd1)表示Xtot(f)在fd1下的斜率；在所述稳定参数大于预设阈值的情况下，确定所述电力系统稳定；在所述稳定参数小于所述预设阈值的情况下，确定所述电力系统不稳定。
[0018]可选地，在根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性之后，所述方法还包括：采用第四公式
[0019][0020]计算所述聚合阻抗对应的虚拟聚合阻抗，其中，所述虚拟聚合阻抗用于表征在所述电力系统中加入的虚拟存在的聚合阻抗，其中，Ztot_x(f)表示所述虚拟聚合阻抗，j表示虚数；获取所述子预定频率范围中的各频率对应的所述虚拟聚合阻抗的第二幅值，得到多个所述第二幅值；获取多个所述第二幅值中的最小值，得到第二目标幅值，并确定所述第二目标幅值对应的频率为第二目标频率；根据所述第一目标频率、所述第二目标频率、稳定参数确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度。
[0021]可选地，根据所述第一目标频率、所述第二目标频率、稳定参数确定所述电力系统
的稳定程度或者不稳定程度，包括：采用第五公式
[0022][0023]确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度，其中，ξ表示所述电力系统的阻尼，fd2表示所述第二目标频率，flag＞0表示所述电力系统稳定，flag＜0表示所述电力系统不稳定。
[0024]根据本申请的另一方面，提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置，包括：第一获取单元，用于在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；第一计算单元，用于将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；第一确定单元，用于提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。
[0025]根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，其特征在于，包括：在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一矩阵和第二矩阵，包括：获取预定频率和基波频率；获取所述预定频率下所述并网点处的a相电压、所述第一位置处的a相电流、所述第二位置处的a相电流；构建第一矩阵，其中，所述第一矩阵为：f表示所述预定频率，f
b
表示所述基波频率，V
a
(f)表示f下的所述并网点处的a相电压，V
a
(2f
b
‑
f)表示2f
b
‑
f下的所述并网点处的a相电压，I
1a
(f)表示f下的所述第一位置处的a相电流，I
1a
(2f
b
‑
f)表示2f
b
‑
f下的所述第一位置处的a相电流；构建第二矩阵，其中，所述第二矩阵为：I
2a
(f)表示f下的所述第二位置处的a相电流，I
2a
(2f
b
‑
f)表示下的所述第二位置处的a相电流。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗，包括：采用第一公式Ztot(f)＝[ZA
11
(f)+ZB
11
(f)]*[ZA
22
(f)+ZB
22
(f)]
‑
[ZA
12
(f)+ZB
12
(f)]*[ZA
21
(f)+ZB
21
(f)]计算预定频率范围下的所述聚合阻抗，其中，Ztot(f)表示所述聚合阻抗，ZA
1i
(f)表示所述第一矩阵中的元素，ZA
2i
(f)表示所述第二矩阵中的元素。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，提取所述聚合阻抗的实部和虚部，包括：获取子预定频率范围中的各频率对应的所述聚合阻抗的第一幅值，得到多个所述第一
幅值，其中，所述子预定频率范围是所述预定频率范围中的部分；获取多个所述第一幅值中的最小值，得到第一目标幅值，并确定所述第一目标幅值对应的频率为第一目标频率；采用第二公式Rtot(f)＝Re{Ztot(f)},Xtot(f)＝Im{Ztot(f)}提取所述聚合阻抗的所述实部和所述虚部，其中，Rtot(f)表示所述实部的曲线，Xtot(f)表示所述虚部的曲线，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁豪，周保荣，李诗旸，陈雁，孙鹏伟，李俊杰，
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：