【摘要】 本发明公开了一种基于精细积分算法的电力系统暂态稳定仿真方法。与已有的电力系统暂态稳定数值积分方法相比，本发明将描述电力系统暂态过程的非线性微分方程组，表示为线性部分和非线性部分。通过合理地选取线性部分的系统矩阵和用一个可积函数逼近非线性项函数，推导出了隐式精细单步积分公式。该方法通过精细化地求解线性部分系统矩阵所对应的状态转移矩阵，使得积分公式有较高的精度，从而减少了暂态稳定仿真的计算量。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210079453.9 【申请日】2012-03-23 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102664397B 【公开公告日】2014-01-29 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102664397B 【授权公告日】2014-01-29 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H02J3/00; H02J3/38; G06F19/00 【发明人】王建全; 赵志奇; 吕晓祥 【主权项内容】一种基于隐式精细数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1：输入系统的原始参数和信息，进行潮流计算，得到稳态工况下的运行变量值y(0)，包括各台发电机节点的电压Vi(0)，注入网络的电流Ii(0)，电磁功率，其中i=1, 2, …NG，NG为发电机台数；步骤2：计算状态变量初值，包括发电机功角δi(0)、角频率ωi(0)和发电机的暂态和次暂态电势、励磁及调速系统各动态环节状态变量初值；步骤3：形成描述系统暂态过程的微分方程和网络代数方程，并且进行网络代数方程因子表分解；步骤4：置暂态稳定计算初值时刻t=0；步骤5：判断是否有故障或操作发生；若无，则转向步骤8；若有，则执行步骤6；步骤6：依据故障或操作情况，修改微分方程和网络代数方程及其因子表；步骤7：求解网络代数方程，得到t0时刻的运行变量；步骤8：计算t0+h时刻的系统的状态变量值包括发电机功角δi(t0+h)、角频率ωi(t0+h)和发电机的暂态和次暂态电势、励磁及调速系统各动态环节状态变量值，及运行变量值包括发电机节点的电压Vi(t0+h)，注入网络的电流Ii(t0+h)和电磁功率具体过程如下：步骤8.1：判断本步的步长h是否与前一时刻步长相同，若相同，则跳转到步骤8.3，若不同，则进行步骤8.2的操作；步骤8.2：根据微分方程得到状态矩阵H和非线性项F(t)的线性化表达式，利用步长h，计算出状态转移矩阵Ta(h)、非线性项状态线性化后的常数项状态转移矩阵的Tb(h)和非线性项线性化后的线性项状态转移矩阵的T1b(h)；步骤8.3：给定t0时刻的状态变量值及运行变量值，置迭代次数m=0；步骤8.4：预估t0+h时刻的状态变量值；步骤8.5：根据网络代数方程以及t0+h状态变量值计算运行变量值；步骤8.6：根据计算求得的t0+h的运行状态变量值，按下式求解t0+h时刻的状态变量值Xi(m+1)(t0+h)=Tai(h)Xi(t0)+Tbi(h)bi(t0)+T1bi(h)b1i(m+1)(t0+h)，其中，式中的Xi(m+1)(t0+h)表示t0+h时刻的各台发电机的发电机功角δi(t0+h)、角频率ωi(t0+h)、暂态和次暂态电势、励磁及调速系统各动态环节状态变量组成的状态向量子向量，bi(t0)为t0时刻各台发电机的发电机功角δi(t0)、角频率ωi(t0)、暂态和次暂态电势、励磁及调速系统各动态环节非线性项线性化后的常数项组成的向量，b1i(m+1)(t0+h)为t0和t0+h时刻各台发电机的发电机功角δi、角频率ωi、暂态和次暂态电势、励磁及调速系统各动态环节非线性项线性化后的一次项部分组成的向量；步骤8.7：检查两次迭代各发电机最大电磁功率偏差值，若偏差大于给定精度ε，令m=m+1，返回步骤8.5继续迭代；否则，执行步骤9；步骤9：判断系统是否稳定，即任意两台发电机的最大相对摇摆功角是否大于某一给定值，若是执行步骤12；否则，执行步骤10；步骤10：将仿真时间推进一个步长，令t=t0+h，并以此时的t值作为下一时刻的计算起点值，即t0值；步骤11：判断是否到达事先给定的仿真时间T；若t≥T则执行步骤12，否则返回步骤5；步骤12：输出计算结果并结束计算。FDA0000403558120000011.jpg, FDA0000403558120000012.jpg 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】10

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