[发明专利]一种基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法

权利要求书

1.一种基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法，该方法适用于发电机采用二阶模型时的情形，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：输入系统的原始参数和信息，进行潮流计算并计算各发电机电磁功率                                               及各发电机状态变量功角和角频率的初值，得到初值、和，其中i=1，2，…，其中为发电机台数；

步骤2：形成描述系统暂态过程的微分方程和网络代数方程,并进行网络代数方程因子表分解；

步骤3：置暂态稳定计算初值时刻，确定暂态稳定计算采用的积分步长h，进行暂态稳定仿真计算；

步骤4：判断是否有故障或操作发生；若无，则转向步骤7；若有则执行步骤5；

步骤5：依据故障或操作情况，修改网络代数方程的因子表；

步骤6：求解网络代数方程，得到时刻的运行变量，包括节点电压、注入网络的电流及各发电机电磁功率；

步骤7 ：根据时刻的各发电机电磁功率和各发电机状态变量功角、角频率，按如下式计算得到时刻的各发电机功角

，

其中，为系统同步角频率，为各台发电机阻尼系数，为各台发电机惯性时间常数，为各台原动机机械功率；

步骤8：求解网络代数方程并计算各发电机电磁功率；

步骤9：按如下式计算得到时刻的各发电机角频率，

此时得到了时刻各发电机的、和；

步骤10：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13；否则，执行步骤11;

步骤11：将仿真时间推进一个步长，令；

步骤12：判断是否到达事先给定的仿真时间；若则执行步骤13，否则返回步骤4；

步骤13：输出计算结果并结束计算。

2.根据权利1要求所述的基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法，其特征在于：在状态变量功角的计算公式中，功角的二阶导数用准确的解析表达式表示；而在状态变量角频率的计算公式中，角频率的二阶导数则近似用差商表示。

3.根据权利1要求所述的基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法，其特征在于：积分运算中，每增加一次积分步长h，先进行状态变量功角的计算，再求解网络代数方程，然后再进行状态变量角频率的计算。