【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网相关，尤其涉及响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着新能源的大规模并网以及高压直流输电工程的大量投运，暂态电压稳定问题日趋复杂，产生了多种新型的暂态电压失稳场景。针对传统交流负荷侧电压失稳场景，已存在较多研究，建立了较为完善的识别方法及应对策略，可通过预案式策略应对此较为简单而单一的电压失稳问题。然而对于含高比例新能源接入的交直流混联电网，不确定性导致系统运行方式无法穷举，破坏了预案式控制策略成立的前提基础。此外新能源接入和高压直流输电系统包含的大量电力电子装置，其暂态特性高度依赖于控制系统，也改变了电机转子方程主导的传统暂态过程，为电压稳定问题引入了新的失稳场景，进一步增加了预案式方法失效的风险。因此，有必要基于实时响应信息实施安全稳定控制，相应地，电压失稳场景的识别也宜转变为响应驱动方法。
3、另一方面，电力系统电压稳定评估常用时域仿真法或直接法。其中，时域仿真法需要数值求解电力系统高维微分代数方程组，从而得到各母线随时间变化的电压曲线，进一步依据曲线评估暂态电压稳定特性。但是该方法需要系统各设备数学模型，并需要给定系统运行的初始状态以及扰动信息，计算量较大且准确性依赖于模型和参数精度，主要适用于离线仿真，难以适应复杂电力系统电压稳定快速识别和评估需求。直接法通过暂态过程中动能和势能快速判断电力系统的暂态稳定性，然而直接法已被证明仅能构建较为保守的能量函数。
5、由上述分析可知，响应驱动的新能源交直流电网电压失稳场景识别，本质上是在传统交流负荷侧电压失稳的基础上，考虑直流及新能源控制系统带来的失稳新场景。在传统负荷侧电压失稳评估体系下，考虑新的电压失稳场景将需要对传统电压稳定性评估体系进行升级，另一方面，需要根据负荷侧电压失稳场景与控制系统主导电压失稳场景的特性差异，提出针对性甄别方法。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法及系统，通过分析不同电压失稳场景机理，选取母线电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标作为关键响应特征量，依据防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标的变化规律进行电压失稳场景甄别，区分新能源电力系统中由控制系统导致的新电压失稳场景以及由负荷导致的电压失稳场景。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一个方面提供响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，包括：
3、基于无功潮流实施电压分区，以电压变化最剧烈为原则确定分区截面，从而确定可量测的关键响应母线；
4、获取所述关键响应母线上的电压时序信号，引入防止李雅普诺夫指数过零点因误差而波动的校正函数，计算所述关键响应母线上电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标；
5、根据所述关键响应母线上电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标的变化规律，得到由控制系统导致电压失稳或负荷侧电压失稳的场景甄别结果。
6、进一步的，基于无功潮流实施电压分区，以线路两端母线电压变化最剧烈为原则确定分区截面，从而确定可量测的关键响应母线，具体为：
7、基于线路上输送的无功潮流构造母线电压关联矩阵，以表征线路两端母线电压变化程度；
8、利用母线电压关联矩阵通过谱聚类算法进行聚类，得到k1个分区、各分区的截面以及各分区所包含的母线编号，其中，k1代表预期的分区数目；
9、分区截面两侧的线路为可量测的关键响应母线。
10、进一步的，根据两两母线之间无功潮流的倒数确定母线电压关联矩阵，具体为：
11、w＝[wij]n×n，
12、其中，n是母线的数目，wij是母线i和母线j之间无功潮流的倒数。
13、进一步的，取关键响应母线上的电压时序信号，引入防止李雅普诺夫指数过零点因误差而波动的校正函数，计算关键响应母线上电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标，具体为：
14、根据所获取的各关键响应母线上电压时序信号，以及所确定的电压参考值，计算各关键响应母线上的电压幅值偏差信号；
15、基于所述电压幅值偏差信号，得到防止李雅普诺夫指数过零点因误差而波动的校正函数，利用所述校正函数计算对应各时刻的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标。
16、所述校正函数为：
17、
18、式中，为校正函数，ξ为一极小的正值，a为误差系数，δv(m-1)δt为(m-1)δt时刻关键母线上电压幅值偏差，vmδt为mδt时刻的关键响应母线上的电压幅值；v'max为从故障切除到mδt时间段内最大电压幅值变化率，δt为电压时序数据的采样间隔数。
19、进一步的，利用所述校正函数计算对应各时刻的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标，具体为：
20、
21、式中，λ1(kδt)为关键响应母线上kδt时刻的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标；nδt为时间窗长度，vb为电压参考值，vmδt为mδt时刻的关键响应母线上电压幅值，为校正函数。
22、进一步的，根据关键响应母线电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标变化规律，得到由控制系统导致电压失稳或负荷侧电压失稳的场景甄别结果，具体为：若所计算得到的防李雅普诺夫指数改进指标大于零且大于零的持续时间大于设定时间阈值，且关键响应母线电压小于电压门槛值，则判断为负荷侧电压失稳场景；若所计算的防李雅普诺夫指数改进指标反复过零点，则判断为由控制系统导致的电压失稳场景。
23、本专利技术的第二个方面提供响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别系统，包括：
24、关键响应母线确定模块：基于无功潮流实施电压分区，以电压变化最剧烈为原则确定分区截面，从而确定可量测的关键响应母线；
25、指标计算模块：获取所述关键响应母线上的电压时序信号，引入防止李雅普诺夫指数过零点因误差而波动的校正函数，计算所述关键响应母线上电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，基于无功潮流实施电压分区，以线路两端母线电压变化最剧烈为原则确定分区截面，从而确定可量测的关键响应母线，具体为：
3.如权利要求2所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，根据两两母线之间无功潮流的倒数确定母线电压关联矩阵，具体为：
4.如权利要求1所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，获取关键响应母线上的电压时序信号，引入防止李雅普诺夫指数过零点因误差而波动的校正函数，计算关键响应母线上电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标，具体为：
5.如权利要求4所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，所述校正函数为：
6.如权利要求5所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，利用所述校正函数计算对应各时刻的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标，具体为：
7.如权利要求1所述的响应驱
8.响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一项所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法。
...【技术特征摘要】
1.响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，基于无功潮流实施电压分区，以线路两端母线电压变化最剧烈为原则确定分区截面，从而确定可量测的关键响应母线，具体为：
3.如权利要求2所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，根据两两母线之间无功潮流的倒数确定母线电压关联矩阵，具体为：
4.如权利要求1所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，获取关键响应母线上的电压时序信号，引入防止李雅普诺夫指数过零点因误差而波动的校正函数，计算关键响应母线上电压时序信号的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标，具体为：
5.如权利要求4所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，所述校正函数为：
6.如权利要求5所述的响应驱动的新能源交直流电网电压失稳识别方法，其特征在于，利用所述校正函数计算对应各时刻的防李雅普诺夫指数过零点波动改进指标，具体为：
7.如权利要求1所述的响应...
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。