基于能量函数的电网暂态稳定性评估方法

摘要

本发明涉及基于广域测量系统与能量函数结合的电网暂态稳定性评估方法。本发明的公开了一种基于能量函数的电网暂态稳定性评估方法。本发明的技术方案是，基于能量函数的电网暂态稳定性评估方法，以广域测量系统采集数据，建立暂态能量函数模型；采集暂态过程中系统数据，构建暂态能量函数模型，得到系统中n台发电机的能量总和；根据二次扰动过程的能量变化轨迹，构建基于二次扰动的暂态稳定性量化指标模型；构建能量裕度指标根据能量裕度指标进行T_s(t)判断。本发明借助广域测量系统的参数在线获取优势和能量函数本身的计算优势，可以提高计算速度，简化计算过程，进一步提高了直接法在电力系统的应用。

主权项

基于能量函数的电网暂态稳定性评估方法，以广域测量系统采集数据，建立暂态能量函数模型，其特征在于，包括以下步骤：a、采集暂态过程中系统数据，构建暂态能量函数模型，得到系统中n台发电机的能量总和E_tot：$E_{tot}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{E}_i=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{E}_{kei}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{E}_{pei};$其中，为第i台发电机的动能_；为第i台发电机的势能；δ_i、ωi分别为第i台发电机的转子角和转速_；为第i台发电机初始稳定时刻的功角_；M_i为第i台发电机的惯性时间常数；f_i(δ_i)＝P_mi‑P_ei，P_mi、P_ei分别为第i台发电机的机械功率和电磁功率；n为正整数，i≤n；b、根据二次扰动过程的能量变化轨迹，构建基于二次扰动的暂态稳定性量化指标模型；设时段0－t__start，是一次扰动持续时段，t__start是第一次扰动动能降到最低点时刻，对应系统动能最小点，此时对系统第二次施加一个足够大的扰动，令系统不稳定，系统的动能增加，动能轨迹经过第二次动能最大时刻为t_{_clear}，对应的动能为此时切除故障，待到系统完全恢复稳定，对应时刻为t_s2，对应的动能为对应的势能为得到势能极值E_PEBS：$E_{PEBS}=E_{ke(t\_clear)}-E_{ke\left(t_{s2}\right)}+E_{pe\left(t_{s2}\right)}$c、构建能量裕度指标T_s(t)：$T_s\left(t\right)=1-\frac{E_{tot}}{E_{PEBS}};$d、根据能量裕度指标T_s(t)判断：当T_s(t)∈(0,1]，系统是强健的，还具有经受扰动或故障的能力；当T_s(t)＝0时，系统已经濒临失稳的临界状态；当T_s(t)＜0，系统已失稳。