交直流电力系统动态等值边界确定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111313354A(43)申请公布日2020.06.19(21)申请号202010086514.9(22)申请日2020.02.11(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人和敬涵许寅吴翔宇杨瑞石正(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人黄晓军(51)Int.Cl.H02H1/00(2006.01)H02H7/26(2006.01)H02H7/28(2006.01)H02J3/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称交直流电力系统动态等值边界确定方法(57)摘要本发明提供了一种交直流电力系统动态等值边界确定方法，用以解决现有技术中动态等值边界确定中缺少考虑安控措施、不能全面反映交直流耦合增强趋势的问题。所述动态等值边界确定方法，对所有的直流线路及直流落点不进行等值，同时保留与直流落点和故障点紧密相关的节点及设置安控的节点，基于图论并根据故障条件搜索路径，在等值区域内进行迭代等值计算，从而确定边界。本发明结合电力系统中交直流耦合逐渐增强的新趋势确定出等值边界，为不同预想故障下不同动态等值模型的建立提供合理的可视化等值边界，考虑了安控措施且避免了人为指定边界的不确定性，提高了交直流电力系统暂态安全评估的准确性，并减少其计算量，保证了电力系统的安全运行。CN111313354ACN111313354A权利要求书1/2页1.一种交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1，基于图论将所述交直流电力系统转化为拓扑图；步骤S2，在所述拓扑图中，设定故障后初始边界划分的电压值；步骤S3，以故障点为源点，以所述电压值为限制条件在拓扑图节点内进行路径搜索，得到基本边界，增加补充边界形成综合等值边界，并在所述等值边界内进行动态等值计算；步骤S4，对所述等值计算的结果进行误差评估，当误差评估的最大误差值与目标误差的差值大于预定范围时，转入步骤S5；当差值小于预定范围时，转入步骤S6；满足预定范围时，输出所述等值边界；步骤S5，按预定规则增大设定边界划分的所述电压值，转入步骤S3；步骤S6，按预定规则减小设定边界划分的所述电压值，转入步骤S3。2.根据权利要求1所述的交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述步骤S1中基于图论将所述交直流电力系统转化为图，进一步包括：交直流电力系统转化为图G＝(V,E)；其中，V＝{ν1,ν2,ν3,…νm}为所有顶点的集合，表示电力系统网络中各个节点；E＝{e1,e2,e3,…en}为所有顶点之间边的集合，表示系统中各支路，每条支路所赋权值表示支路两端节点间电压差的绝对值；在图中用边的长短表示权值的大小，通过电压差值的正负确定线路方向，电压低的节点为电压高的节点的前趋节点，方向由电压低的一端指向电压高的一端，形成带权有向网络。3.根据权利要求1所述的交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述步骤S2中，初始边界设定的电压值为0.8pu。4.根据权利要求1所述的交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用Dijkstra算法进行路径搜索。5.根据权利要求4所述的交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述以所述电压值为限制条件在拓扑图节点内进行路径搜索，得到等值边界，进一步包括：步骤S301，选取同时与直流落点和故障点紧密相关、且节点电压小于等于所述电压值的节点为目标终点，采用Dijkstra算法在拓扑图中进行路径搜索，得到基本边界；步骤S302，在基本等值边界外，将步骤S1所标明的直流落点和设置安控的节点作为补充边界，将补充边界加入到所述基本边界上，得到综合的等值边界。6.根据权利要求5所述的交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述步骤S3进行动态等值计算，在所述等值边界内进行，具体包括如下步骤：步骤S311，采用时域法根据最大最小原则对发电机进行同调识别，即式(1)所示；其中，ε为给定的偏差标准，τ为仿真计算时间。优选地，取ε＝5°～10°，τ＝1～3s。步骤S312，依据恒等功率技术对同调发电机母线进行化简；步骤S313，采用电流沟CSR法化简网络；步骤S314，采用加权法对同调发电机进行参数聚合，得到等值结果。7.根据权利要求1所述的交直流电力系统动态等值边界确定方法，其特征在于，所述步骤S4中对所述等值计算的结果进行误差评估，具体为：2CN111313354A权利要求书2/2页对比等值前后的动态特性曲线，选择节点电压和线路有功输出或发电机功角作为衡量动态误差的量化指标，采用式(2)计算分析等值前后动态曲线各点误差：其中，xi为动态特性曲线第i个