[发明专利]一种电力系统并行化轨迹灵敏度获取方法

权利要求书

1.一种电力系统并行化轨迹灵敏度获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：通过电力系统遥测系统获得电网运行静态数据，从稳定数据库中获得系统动态数据，构建参数向量p下的微分代数方程组D₀(p)用以表征电力系统的动态行为；

第二步：对参数向量p中的每个分量构造对应的前向灵敏度微分代数方程组，如针对p中的第i个分量p_i，对应的前向灵敏度微分代数方程为D_i(p)；

第三步：使用隐式梯形积分法求解拓展微分代数方程组{D₀(p),D₁(p)…D_NP(p)},其中NP为参数向量p的维度；差分化后拓展微分代数方程组的解通过一组非线性方程组E(p)描述；

第四步：使用不诚实牛顿法将非线性方程组E(p)转化为一系列的线性方程组L(p)的迭代格式；忽略雅可比矩阵中的非对角块，从而形成块对角结构；进而将线性方程组L(p)解耦为NP+1个独立线性方程组，记其中第i个线性方程组为L_i(p)，对每个独立线性方程组L_i(p)使用独立的计算处理单元求解，实现拓展微分代数方程组求解的并行化；所述的第四步中第n个仿真时步第j次牛顿迭代的L(p)具有下述形式：

${\hat{y}}_{n+1}^{j+1}-{\hat{y}}_{n+1}^j=-J^{-1}\hat{f}(\frac{{\hat{y}}_{n+1}^j-{\hat{y}}_n^j}{h},{\hat{y}}_{n+1}^j,p)$

其中为第n个仿真时步第j次牛顿迭代的拓展状态变量；J为精确雅可比矩阵，具有下述矩阵结构：

$J_0=\frac{\∂f(\stackrel{\·}{y},y,p)}{\∂y}=\frac{1}{h}\frac{\∂f}{\∂\stackrel{\·}{y}}+\frac{\∂f}{\∂y},J_i=\frac{\∂}{\∂y}\left(\frac{\∂f}{\∂\stackrel{\·}{y}}{\stackrel{\·}{s}}_i+\frac{\∂f}{\∂y}{s}_i+\frac{\∂f}{\∂p_i}\right)$

J₀和J_i(其中i取1…NP)为雅可比矩阵中的对角线和边界分块；

将所有矩阵块J_i忽略，从而得到不精确雅可比矩阵

于是L(p)即可解耦为NP+1个独立线性方程组L₀(p)和L_i(p)(其中i取1…NP)，即：

L₀(p)：

L_i(p)：

第五步：微分代数方程D₀(p)的解即为电力系统的时域仿真结果，前向灵敏度微分代数方程组D_i(p)的解即为第i个参数p_i对应的轨迹灵敏度；检测时域仿真结果中是否存在电网失稳的现象，如有电网失稳，则首先寻找轨迹灵敏度中对电网失稳影响较大的参数，然后基于其灵敏度设计电网稳定控制策略，使电力系统的运行规避失稳风险。