本发明专利技术涉及一种基于摄动法的频率相关网络等值的无源性校正方法，属于电力系统调度自动化与电网仿真技术领域，该方法包括以下步骤：通过奇异测试矩阵检测FDNE矩阵的无源性，得到FDNE无源越界的边界角频率集合；通过摄动Y(s)中矩阵Cm和矩阵D消除检测到的无源越界的频率下的负特征值，采用特征值为摄动变量；将ΔY各个元素线性化，转化为一个二次规划问题，求取摄动后的ΔCm和ΔD，进而求取摄动后的矩阵Cm和D，至此完成FDNE的无源校正。本方法直接保证FDNE矩阵正定，具有高效、准确的特点；在实际工程中得到应用，效果满意。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统调度自动化与电网仿真
，特别涉及。电力系统仿真是研究电力系统暂态特性的重要方法之一。根据考察的的动态过程不同，电力系统仿真可以分为电磁暂态仿真、机电暂态仿真和中长期动态仿真。其中电磁暂态仿真精度最高，主要用于研究电力系统网络元件微秒级的暂态过程，如雷电过程、波过程和直流换相失败过程等。但是高精度是以大计算量为代价的，由于计算量太大，电磁暂态仿真不适合直接用于大规模电力系统的仿真。通常对于整个大系统，保留关心部分(指的是希望详细了解暂态过程的部分)的网络元件，其他部分网络元件用网络等值来表示，再进行电磁仿真，达到减少计算量的目的。传统的网络等值采用诺顿等值模型表示，如图I所示。右侧方框为关心部分网络； 左侧方框为采用诺顿等值模型的网络等值，即用一个诺顿等值电流Iab。和一个诺顿等值节点导纳矩阵Yab。来表示其他部分网络元件的网络等值。诺顿等值电路中的节点导纳矩阵是在基频下形成的，因此只能表示网络元件基频特性。为了较精确地表示网络元件在各个频率下的频率特性，引入频率相关网络等值FDNE (Frequency Dependent Network Equivalent)来表不其他部分网络兀件的网络等值。基于FDNE的网络等值方法，如图2所示。右侧方框为关心部分网络；左侧方框为基于FDNE的网络等值，即用一个诺顿等值电流Iabe和一个FDNE来作为其他部分的网络等值。FDNE的实质是一个以频率为函数的节点导纳矩阵。NXN维FDNE的数学表达式为权利要求1 ，其特征在于，该方法具体包括以下步骤1)检测FDNE的无源越界1-1)通过奇异测试矩阵Pas检测得到FDNE无源越界的边界角频率集合ω ω = {ω1； ω2, LcoJ(14)其中，η为无源越界的边界角频率的个数；上述集合ω中Co1, ω2， ωη按由小到大排序;1-2)检测FDNE矩阵Y(S)在以下s取值的无源性S = {j{ai+2M},i = 1,2,1(15)若FDNE在s下无源越界，则将频带标识为无源越界；1-3)检测FDNE在$= s = 2j ωη下的无源性 若FDNE在s = J警或s = 2j ωη无 源越界，则将频带标识为无源越界；2)基于摄动法消除FDNE中的无源越界2-1)通过摄动Y(S)中矩阵Cm和矩阵D以消除FDNE实部矩阵G(S)在第I)步中检测到的无源越界的频率下的负特征值，用数学表达式描述为全文摘要本专利技术涉及，属于电力系统调度自动化与电网仿真
，该方法包括以下步骤通过奇异测试矩阵检测FDNE矩阵的无源性，得到FDNE无源越界的边界角频率集合；通过摄动Y(s)中矩阵Cm和矩阵D消除检测到的无源越界的频率下的负特征值，采用特征值为摄动变量；将ΔY各个元素线性化，转化为一个二次规划问题，求取摄动后的ΔCm和ΔD，进而求取摄动后的矩阵Cm和D，至此完成FDNE的无源校正。本方法直接保证FDNE矩阵正定，具有高效、准确的特点；在实际工程中得到应用，效果满意。文档编号G06F19/00GK102938022SQ20121043492公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日专利技术者吴文传, 郭琦, 张伯明, 韩伟强, 孙宏斌, 胡一中, 余建国, 饶宏, 李鹏 申请人:南方电网科学研究院有限责任公司, 清华大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于摄动法的频率相关网络等值的无源性校正方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：1）检测FDNE的无源越界：1？1）通过奇异测试矩阵Pas检测得到FDNE无源越界的边界角频率集合ωω＝{ω1,ω2,Lωn}？？？？？？？（14）其中，n为无源越界的边界角频率的个数；上述集合ω中ω1,ω2,Lωn按由小到大排序；1？2）检测FDNE矩阵Y(s)在以下s取值的无源性：s={j+ωi+ωi+12},i=1,2,Ln-1---(15)若FDNE在s下无源越界，则将频带[ω1,ωi+1]标识为无源越界；1？3）检测FDNE在和s＝2jωn下的无源性：若FDNE在或s＝2jωn无源越界，则将频带[0,ω1]或[ωn,2ωn]标识为无源越界；2）基于摄动法消除FDNE中的无源越界2？1）通过摄动Y(s)中矩阵Cm和矩阵D以消除FDNE实部矩阵G(s)在第1）步中检测到的无源越界的频率下的负特征值，用数学表达式描述为：ΔY=Σm=1n(ΔCms-am)+ΔD≅0---(a)s.t.eig(Re(Y+ΔY))>0(b)eig(Re(D+ΔD))>0(c)---(16)其中，函数eig()用来求取矩阵的特征值；2？2）采用Cm和D的特征值为摄动变量；线性化Cm和D，则摄动量ΔCm和ΔD可以对角化为ΔCm=TCmΔλCmTCmT---(17)ΔD=TDΔλDTDT---(18)其中，ΔλD分别为矩阵Cm和D特征值的摄动量，TD为线性化之后得到的系数矩阵；2？3）将ΔY各个元素写成矢量yfit,对其线性化，并将Cm和D的特征值和ΔλD做为摄动量Δx，可得Δyfit＝MΔx？？？？（19）其中，Δx=ΔλC1LΔλCmLΔλCnΔλD,M是线性化之后得到的系数矩阵；则公式（16）中的公式（a）可以表示为MΔx≈0？？？？？？？？？？？？？？？？？（20）2？4）记yfit的实部为gfit，矩阵G(s)的特征值为λ，将λ线性化可得Δλ＝QΔgfit？？？？？？？？？？？（21）其中，Q是在线性化之后得到的系数矩阵；根据公式（19）、(21)，Δλ用Δx表示，那么有Δλ＝QΔgfit＝QRe{Δyfit}＝QRe{M}Δx？？？？？？？？（22）记R＝Q？Re{M}，则公式（16）中的公式（b）和公式（c）表示为式（23）：λ+Δλ=λ+RΔx＞0？？？？？？（23）（5）根据公式（20）和（23），公式（16）变为公式（24）描述的一个二次规划表达式：AmΔx-bm→0BmΔx-c<0---(24)其中，Am=M,bm=y(s)-yfit0(x,s),Bm＝？R,c＝λ；通过求解，可以求得摄动项Δx，并进而求取摄动后的ΔCm和ΔD，进而求取摄动后的矩阵Cm和D，至此完成FDNE的无源校正。FDA00002351083700012.jpg,FDA00002351083700013.jpg,FDA00002351083700018.jpg,FDA00002351083700019.jpg,FDA000023510837000110.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文传，郭琦，张伯明，韩伟强，孙宏斌，胡一中，余建国，饶宏，李鹏，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：
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