[发明专利]用于分析电力传输系统中的振荡稳定性的系统和方法

说明书

本发明题为用于分析电力传输系统中的振荡稳定性的系统和方法。提供一种用于电力传输系统中的振荡稳定性的意外事故分析的计算机系统，系统包括至少处理器和存储器。处理器编程为接收来自电力传输系统中的多个系统组件的多个组件输入。处理器还编程为：生成电力传输系统的标称矩阵，其中标称矩阵包括至少部分对电力传输系统进行建模的一组方程；以及计算标称矩阵的本征值和本征向量。处理器还编程为识别表示电力传输系统的假定扰动的意外事故，并且使用标称矩阵的本征值和本征向量来估计意外事故的意外事故本征值。

关于联邦资助研发声明

本发明根据合同号DE-OE0000626以美国能源部支持进行。美利坚合众国联邦政府在本发明中具有某些权利。

技术领域

一般来说，本文所述的实施例涉及电力传输系统，以及更具体来说，涉及用于分析在引起系统的摄动的多个假定故障条件、即“意外事故”的影响下的电力传输系统中的振荡稳定性的系统和方法。

背景技术

电力传输系统在例如线路故障、发电的变化或负载需求的变化等的事件期间经受系统摄动。系统中的这类变化可引起许多不同方面的系统的稳定性问题，例如：电压稳定性，即系统保持稳定电压的能力；频率稳定性，即系统保持稳定频率的能力；以及振荡稳定性，即系统保持稳态工作点的能力。

为了相对振荡稳定性来分析电力传输系统中的小摄动，一些已知方法创建系统的数学模型，其表示系统的各种元件。通过数学模型，使用在意外事故的影响下的系统的时域模拟来分析多个意外事故。但是，在大系统中，存在大量可能的意外事故。各意外事故的时域分析是计算密集的，并且在例如实时操作管理期间可要求的短时间周期中不是可行的。对意外事故分析的一种已知的一般方式涉及“筛选和分级”，其中滤出大量意外事故，而仅详细分析所选几个意外事故。但是，为了通过对意外事故进行筛选和分级来生成充分结果，必须识别大多数关键意外事故供全面分析。

发明内容

在一个方面，提供一种用于电力传输系统中的振荡稳定性的意外事故分析的基于计算机的方法。该方法使用至少一个处理器。该方法包括由至少一个处理器接收来自电力传输系统中的多个组件的多个组件输入。该方法还包括生成电力传输系统的标称矩阵。标称矩阵包括至少部分对电力传输系统进行建模的一组方程。该方法还包括计算标称矩阵的本征值和本征向量。该方法还包括识别表示电力传输系统的假定扰动的意外事故。该方法还包括使用标称矩阵的本征值和本征向量来估计意外事故的意外事故本征值。

在另一方面，提供一种用于电力传输系统中的振荡稳定性的意外事故分析的计算机系统。该系统至少包括处理器和存储器。处理器编程为接收来自电力传输系统中的多个系统组件的多个组件输入。处理器还编程为生成电力传输系统的标称矩阵。标称矩阵包括至少部分对电力传输系统进行建模的一组方程。处理器还编程为计算标称矩阵的本征值和本征向量。处理器还编程为识别表示电力传输系统的假定扰动的意外事故。处理器还编程为使用标称矩阵的本征值和本征向量来估计意外事故的意外事故本征值。

在又一方面，提供其上包含计算机可执行指令的一个或多个计算机可读存储介质。在由至少一个处理器来运行时，计算机可执行指令使处理器接收来自电力传输系统中的多个系统组件的多个组件输入。计算机可执行指令还使处理器生成电力传输系统的标称矩阵。标称矩阵包括至少部分对电力传输系统进行建模的一组方程。计算机可执行指令还使处理器计算标称矩阵的本征值和本征向量。计算机可执行指令还使处理器识别表示电力传输系统的假定扰动的意外事故。计算机可执行指令还使处理器使用标称矩阵的本征值和本征向量来估计意外事故的意外事故本征值。

附图说明

通过参照附图阅读以下详细描述，将会更好地了解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似标号在附图中通篇表示相似部件，附图包括：

图1是包括发电系统、电力传输系统和电力分配系统的电力系统的一般示意图；