[发明专利]一种电力系统等值方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种电力系统等值方法和装置，涉及电力系统等值技术领域，能够更方便的研究电力系统母线节点的在出现故障后的电压回复特性。该方法包括：确定电力系统需要保留的第一母线节点；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗；对第一母线节点进行静态等值；根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗；根据第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗将第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。

技术领域

本发明涉及电力系统等值领域，尤其涉及一种电力系统等值方法和装置。

背景技术

电力系统等值是对电力系统进行简化以减小规模的一种建模方法。它通过将电力系统分为内部系统(需要研究的系统)和外部系统(距离内部系统较远的系统)，保留内部系统及其与外部系统的边界节点，并等值外部系统的方式，缩小电力系统的规模。电力系统等值分为静态等值和动态等值。其中静态等值不考虑元件的动态特性，将外部系统的发电机组等值为若干理想电压源。动态等值考虑元件的动态特性，将外部系统的发电机组等值为若干新的发电机组，适用于研究电力系统稳态、暂态功角稳定、电压稳定和动态稳定等特性。静态等值方法简单但仅适用过电压计算，动态等值适用范围广但过程复杂需要消耗了较多的人工和时间。

有时，仅需要研究电力系统中的部分母线节点在故障后的电压恢复特性，例如HVDC(high-voltage direct current，高压直流输电)或STATCOM(Static SynchronousCompensator)的母线节点在故障后的电压恢复特性等。在该类问题的研究中，静态等值无法研究动态特性，而动态等值则因为太过详细，消耗了不必要的人力物力。所以目前还没有适合该类问题研究的简化等值方法，只能进行动态等值方法，导致在研究中消耗较多的人工和时间。

发明内容

本发明的实施例提供一种电力系统等值方法和装置，能够更快捷方便的研究电力系统母线节点的在出现故障后的电压回复特性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种电力系统等值方法，包括：

确定电力系统需要保留的第一母线节点；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗；对第一母线节点进行静态等值以获取所述第一母线节点的等值电源模型；根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗；根据第一母线节点故障前的变阻抗和第一母线节点故障后的变阻抗将第一母线节点静态等值后的等值电源模型转换为由理想电压源和第一母线节点故障前的变阻抗组成的故障前等值电源模型以及由理想电压源和第一母线节点故障后的变阻抗组成的故障后等值电源模型。

可选的，等值自阻抗包括第一等值自阻抗和第二等值自阻抗；对第一母线节点进行多端口戴维南等值以获取第一母线节点的等值自阻抗包括：

在电力系统中的发电机组采用E”恒定模型时，对第一母线节点进行多端口戴维南等值获取第一母线节点的第一等值自阻抗Z”；

在电力系统中的发电机组采用E'恒定模型时，对第一母线节点进行多端口戴维南等值获取第一母线节点的第二等值自阻抗Z'。

进一步可选的，根据第一母线节点的等值自阻抗计算第一母线节点故障前的变阻抗和的第一母线节点故障后的变阻抗包括：

将第一母线节点的第一等值自阻抗Z”作为第一母线节点故障前的变阻抗Z_前；

第一母线节点故障后的变阻抗根据以下公式计算：

Z_后＝Z”+(Z'-Z”)*e^-αt；