[发明专利]一种提高电力系统暂态稳定性分析效率的方法有效
申请号: | 201210218611.4 | 申请日: | 2012-06-28 |
公开(公告)号: | CN102723712A | 公开(公告)日: | 2012-10-10 |
发明(设计)人: | 孔祥玉;房大中 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | H02J3/00 | 分类号: | H02J3/00 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 温国林 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 提高 电力系统 稳定性 分析 效率 方法 | ||
技术领域
本发明涉及电力系统领域,尤其涉及一种提高电力系统暂态稳定性分析效率的方法。具体讲,涉及采用暂态能量函数和Monte-Carlo方法提高大规模电力系统暂态稳定性分析效率的策略与实现方法。
背景技术
电力系统暂态稳定性是指系统突然经受大干扰后,各个同步电机能否继续保持同步运行的能力。通常所考虑的扰动包括发生各种短路故障、切除大容量发电机或输电设备以及某些负荷的突然变化等。电力系统是一个多维度随机的系统,不仅系统遭受故障的类型、发生的地点等是随机的,而且故障时系统的状态、故障后保护的动作情况以及运行人员对故障的处理结果等都存在随机性,而且电力系统中的大多数失负荷情况都与系统的动态或暂态行为有关。由于确定性方法只重视最严重、最可信的事故,计算结果显得过于保守。从运行的角度来看,现存的设备没有被充分利用;从规划的角度来看,造成不必要的重复建设。因此,在电力系统的可靠性分析领域内,基于不确定的暂态稳定性分析方法受到极大的关注。
暂态稳定性分析方法是进行电力系统暂态稳定的关键,决定了分析结果的准确性和分析效率。现有的电力系统暂态稳定性分析方法大多采用时域仿真法和直接法结合的混合算法,该混合算法是近二十年发展起来的一种比较实用的电力系统暂态稳定性分析方法[1]。
发明人在实现本发明的过程中,发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:
现有的暂态稳定性分析方法在大规模电力系统的计算机仿真中实现复杂,虽然准确度较高,但由于进行系统仿真时事先很难知道在何时需要重新开始故障中系统仿真,通常耗时较长,且分析效率低[2];使得不能及时的发现电力系统存在的故障,降低了电力系统的安全性。
发明内容
本发明提供了一种提高电力系统暂态稳定性分析效率的方法,本发明满足了电力系统在线安全分析及预警方面对信息实时性的需求,提高了分析效率和电力系统的安全性,详见下文描述:
一种提高电力系统暂态稳定性分析效率的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)对电力系统元件参数进行初始化,输入电力系统数据;
(2)对电力系统的网络拓扑状态、发电机状态和负荷水平进行选择,确定电力系统运行状态;
(3)通过所述电力系统运行状态进行蒙特卡罗抽样选择,形成故障抽样序列X=(x1,x2,…,xn);
(4)采用面向多处理器并行系统的任务分配方法,对所述故障抽样序列X=(x1,x2,…,xn)进行分配;
(5)每个从处理器基于能量函数对故障抽样进行暂态稳定性分析;
(6)主处理器接收给各所述从处理器传回的结果,并将结果保存到数据库;
(7)判断所述故障抽样序列X是否完成,如果是,执行步骤(8);如果否,执行步骤(4);
(8)计算电力系统暂态稳定的概率指标,并输出结果。
所述通过所述电力系统运行状态进行蒙特卡罗抽样选择,形成故障抽样序列X=(x1,x2,…,xn)具体包括:
1)应用蒙特卡罗对故障元件、故障类型和故障切除时间进行抽样;
2)获取第k次电力系统的故障抽样状态xk,1≤k≤n;
3)判断所述故障抽样状态xk是否已经包含在已有所述故障抽样序列X中,如果是,对所述故障抽样状态xk重新进行抽样选择;如果否,加入所述故障抽样序列X中,并令k=k+1;
4)判断k是否等于n,如果是,执行步骤(4);如果否,执行步骤1),其中,n表示抽样仿真次数。
所述每个从处理器基于能量函数对故障抽样进行暂态稳定性分析具体包括:
1)对当前系统运行状态进行潮流计算,判断是否会因元件故障引起运行约束越界,包括发电机无功越界、母线电压越界、线路过负荷或潮流不收敛,如果是,调整发电机出力或改变负荷水平,并重新进行运行状态调整后的潮流计算;如果否,执行步骤2);
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