【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力系统稳定控制领域，特别是涉及一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法、装置、设备、介质及产品。
技术介绍
1、近年来，环保能源发电需求的持续增长推动了大规模可再生能源发电的发展。变流器接口电源(converter-interfaced generation，cig)在电力系统中的渗透率得到了显著提高。与同步发电机相比(synchronous generator，sg)，cig对干扰的鲁棒性较差。cig常会引起不稳定振荡，并且这种振荡的特征与传统基于sg的电力系统明显不同。cig因控制方式的不同主要分为构网型(grid-forming，gfm)变流器和跟网型(grid-following，gfl)变流器。与gfm可以提高电网的支撑能力不同，gfl会加速振荡在电力系统中的传播。如何量化分析变流器经过电网的相互作用一直是一个重要的难题，这需要开发新的分析框架来克服实际模型的复杂性。
2、基于状态空间模型的模态分析(modal analysis based on the state-spacemodel，mass)因其在利用线性代数评估系统稳定性和响应特性方面而备受关注。mass通过参与因子量化每个状态变量对特定模式的贡献程度，这有助于确定系统中关键的影响因素和潜在的改进措施。一种结合自动励磁技术和本征系统实现算法的技术应用在电力系统模态分析中，成功估计了阻尼比和频率等模态参数。基于选择模态分析的方法可以有效计算同步发电机之间的耦合程度。模态分析的峰值选择方法不仅可以从奈奎斯特图中识别共振频率和品质因子，
3、阻抗建模被广泛应用于高比例cig的稳定性分析中。一些研究已经讨论了利用阻抗模型来识别影响系统振荡关键因素的方法。谐波共振模态分析技术基于网络导纳矩阵的奇异性来识别振荡参与程度最高的母线。特征值对网络元件参数的灵敏度可以用来确定影响某些特定振荡模式的网络元件。此外一种基于实对称节点矩阵的谐波模态分析替代公式，简化了特征值灵敏度的计算。特征值轨迹作为评估控制器参数引起的谐波不稳定性。环路阻抗矩阵或节点导纳矩阵的零点可以确定振荡模式，环路参与因子和节点参与因子可以用于深入理解振荡的起源。
4、现有研究主要基于相关参与因子分析结果以确定影响系统的关键模式，调整关键模式的相关控制参数以指导系统的稳定运行。但是参与因子本质上是模式对状态矩阵的灵敏度，反映的是模式和状态变量之间的关系，并不能量化评估电网发生扰动对电源电压具体的影响。因此mass在实际中描述这种耦合关系的强弱程度还存在差距。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种广义模态分析的电力系统电压扰动方法、装置、设备、介质及产品，可量化评估电网发生扰动对电源电压具体的影响。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法包括：
4、建立包含所有电源和网络元件的阻抗模型；
5、基于所述包含所有电源和网络元件的阻抗模型构建电网母线电压对电源电压的传递函数；
6、基于所述传递函数构建电压扰动裕度指标；
7、根据所述电压扰动裕度确定电网任意点扰动对电源电压的影响。
8、可选地，所述建立包含所有电源和网络元件的阻抗模型，具体采用以下公式：
9、z＝(i+znyg)-1zn＝(yg+yn)-1＝y-1
10、其中，z和y是考虑电源阻抗特性的全系统节点阻抗矩阵和全系统节点导纳矩阵，是网络的节点阻抗矩阵，i表示单位矩阵，yn是网络节点导纳矩阵，yg是电源导纳矩阵。
11、可选地，所述电网母线电压对电源电压的传递函数的表达式如下：
12、
13、其中，δug表示电源电压变化值，yg是电源导纳矩阵，z和y是考虑电源阻抗特性的全系统节点阻抗矩阵和全系统节点导纳矩阵，δu表示电网母线电压变化值。
14、可选地，所述电压扰动裕度指标的表达式如下：
15、
16、其中，vdmij(λi)表示母线i所连电源对母线j的电压扰动裕度指标，σi表示表示特征值λi的实部，ygi表示母线i所连电源的导纳，λi表示系统第i个特征值，表示在特征值λi处取留数，zji(s)表示全系统节点阻抗矩阵中母线j和i的互阻抗元素，t表示对矩阵取转置，|·|f表示取frobenius范数。
17、可选地，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法在步骤“根据所述电压扰动裕度确定电网任意点扰动对电源电压的影响”之后还包括：
18、基于所述电压扰动裕度对关键电源进行参数整定。
19、第二方面，本申请提供了一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定装置，包括：
20、阻抗模型建立模块，用于建立包含所有电源和网络元件的阻抗模型；
21、传递函数构建模块，用于基于所述包含所有电源和网络元件的阻抗模型构建电网母线电压对电源电压的传递函数；
22、电压扰动裕度指标构建模块，用于基于所述传递函数构建电压扰动裕度指标；
23、任意点扰动对电源电压的影响确定模块，用于根据所述电压扰动裕度确定电网任意点扰动对电源电压的影响。
24、可选地，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定装置还包括：
25、参数整定模块，用于基于所述电压扰动裕度对关键电源进行参数整定。
26、第三方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法的步骤。
27、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法的步骤。
28、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法的步骤。
29、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
30、本申请提供了一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法、装置、设备、介质及产品，通过建立包含所有电源和网络元件的阻抗模型；基于所述包含所有电源和网络元件的阻抗模型构建电网母线电压对电源电压的传递函数；基于所述传递函数构建电压扰动裕度指标；根据所述电压扰动裕度确定电网任意点扰动对电源电压的影响，可见，本申请的上述方法打破了传统依靠电气距离元件评估电网对电源影响的观点，有效解决了考虑电力系统中所有电源和网络元件动态特性的电网扰动对电源电压影本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述建立包含所有电源和网络元件的阻抗模型，具体采用以下公式：
3.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述电网母线电压对电源电压的传递函数的表达式如下：
4.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述电压扰动裕度指标的表达式如下：
5.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法在步骤“根据所述电压扰动裕度确定电网任意点扰动对电源电压的影响”之后还包括：
6.一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定装置，其特征在于，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定装置还包括：p>
8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的主题一方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述建立包含所有电源和网络元件的阻抗模型，具体采用以下公式：
3.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述电网母线电压对电源电压的传递函数的表达式如下：
4.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述电压扰动裕度指标的表达式如下：
5.根据权利要求1所述的基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法，其特征在于，所述基于广义模态分析的电力系统电压扰动确定方法在步骤“根据所述电压扰动裕度确定电网任意点扰动对电源电压的影响”之后还包括：
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