[发明专利]基于PSD-BPA辅助开关的电力系统外部等值方法

说明书

本发明提供了一种基于PSD‑BPA辅助开关的电力系统外部等值方法，该方法包括以下步骤：首先，在联络线的外部系统侧加入辅助开关，辅助开关一端为外部系统节点，另一端为新增的辅助节点；然后，用SCCP程序对加入辅助开关的电力系统模型进行网络等值，选择外部系统节点和辅助节点为等值节点，联络线外部系统侧的对地导纳被等值到辅助节点的对地等值参数中，而不是外部系统等值节点中；最后，在等值结果中将辅助节点以及与其相连的所有等值阻抗去掉，只剩下外部系统等值节点以及这些等值节点之间的等值阻抗，这就是研究系统的外部等值模型。采用本发明的等值方法，研究系统与外部系统可完全分开，系统外部等值准确可靠。

技术领域

本发明涉及电力系统等值方法，尤其涉及一种用PSD电力系统分析软件进行电力系统静态等值的方法。

背景技术

随着电力事业的发展，全国电网逐步形成一个巨大的互联系统，提高了电能的质量和供电的可靠性。但是如此庞大的互联系统却使电力系统计算机仿真大为复杂，尤其是对电力系统进行电磁暂态仿真时，计算机的内存和计算速度往往达不到快速的要求，从而不得不求助于等值方法，来代替系统中不感兴趣的部分(外部系统)，只保留需要研究的部分(研究系统)，这样就可以大大地缩小仿真计算规模，节省运算时间。

PSD电力系统分析软件工具是中国电力科学研究院开发的大型电力系统分析软件包，简称PSD软件或PSD程序，其包含了PSD-BPA潮流及暂态稳定程序(简称BPA)、PSD-SCCP电力系统短路电流计算程序(简称SCCP)等众多子程序。

作为PSD的主要输入文件，DAT文件和SWI文件分别包含电力系统潮流计算基础数据和稳定计算基础数据。BPA程序基于DAT文件和SWI文件对电力系统进行潮流及稳定计算并输出结果。SCCP程序的“网络等值”功能可根据DAT文件提供的电网拓扑结构以及BPA的计算结果对系统进行多点等值，选择一个或多个需要等值的节点，给出各节点对地的戴维南等值(理想电压源与等值阻抗串联)或诺顿等值(理想电流源与等值导纳并联)以及各节点之间的等值阻抗。

PSD用对称线路数据卡(下文简称“L卡”)模拟输电线路或闭合的断路器，但闭合的断路器阻抗值很小，对潮流计算结果的影响可忽略，同时为了节省节点规模，L卡两端的节点直接设置为母线节点，省去了线路与母线之间的断路器。L卡采用π型线路模型，线路对地导纳平均分成两半分别并联于线路阻抗两端。用SCCP进行系统等值时，线路对地导纳会被等值到两侧节点的对地参数中，或者说等值节点的对地参数中包含了与其相连的线路的二分之一对地导纳，这就造成研究系统中与外部系统相连的线路(下文简称“联络线”)总有一半对地导纳被等值到外部系统中，导致研究系统与外部系统不能完全分开。因此，对于联络线与外部系统节点之间无断路器结构的电力系统模型，SCCP无法做到真正意义上的系统外部等值。

下面结合图1和图2进一步解释。

图1中，Z_Ln和B_Ln/2分别为第n条联络线的阻抗和二分之一对地电纳。

图2的外部等值系统中，I_Sn为第n个外部等值节点的等值电流源，Y_Sn为第n个外部等值节点对地等值导纳，I_Sn与Y_Sn并联构成了第n个外部等值节点的诺顿等值电路，Z_Snk为第n个外部等值节点与第k个外部等值节点之间的等值阻抗(n≠k)。由于DAT文件中L卡的两侧节点直接设置为母线节点，导致用SCCP程序等值后，联络线有一半对地电纳(B_Ln/2)被折算至相应外部等值节点中的对地等值导纳(Y_Sn)中。

发明内容

本发明技术方案用于解决上述现有技术的问题，即对于联络线与外部系统节点之间无断路器的电力系统模型，SCCP的网络等值功能不能将研究系统与外部系统完全分开。