[发明专利]一种基于最优化潮流的黑启动网架动态稳定性评估方法

说明书

本发明涉及一种基于最优化潮流的黑启动网架动态稳定性评估方法，属于电力系统稳定性计算领域。首先提取电网网架数据库中的片区电网参数，将参数转化后存入6个特定形式的初始化矩阵，将其中的初始线路矩阵、初始母线矩阵、初始发电机矩阵这3个矩阵输入到最优化潮流计算软件中进行最优化迭代计算，更新矩阵的值，紧接着对矩阵形式进行转化，然后将转化后的矩阵及其他初始化矩阵输入到动态稳定性分析模块中，计算得到各台发电机组的振荡模式、阻尼比、参与因子等多个结果向量，并通过散点图、柱状图的形式图形化展示结果，为黑启动网架动态稳定性评估提供有力依据。本发明提出的方法可以快速有效地对目标片区进行动态稳定性分析。

技术领域

本发明涉及一种基于最优化潮流的黑启动网架动态稳定性评估方法，属于电力系统稳定性计算领域。

背景技术

动态稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持较长过程的运行稳定性的能力，通常指电力系统受扰动后不发生发散振荡或持续的振荡，是电力系统功角稳定的一种形式。动态稳定可分小扰动动态稳定和大扰动动态稳定。小扰动动态稳定是指扰动量足够小，且系统结构未发生变化，系统可用线性化状态方程描述的动态稳定过程；大扰动动态稳定是指扰动量大或系统结构发生了改变，系统不能用线性化状态方程来描述的动态稳定过程。动态稳定分析主要包含由于系统阻尼不足而引起的低频振荡问题，和网络结构、参数、运行工况、励磁系统及负荷特性等关系密切。

黑启动是指电力系统因故障停运后，不依赖其他网络的帮助，通过启动系统中具有自启动能力的电源，带动无自启动能力的电源，使其重新恢复发电能力，并与黑启动电源并列形成小系统的过程。在黑启动过程中，由于电网网架处于孤网运行状态，并网机组较少，网架发电容量小，网架结构较为薄弱，调节设备尚未大量投入，在这种情况下，当系统经历扰动时，极易导致系统失稳。现有技术中，黑启动网架动态稳定性分析的作业效率与自动化水平较低，有待提高。

发明内容

本发明提供了一种基于最优化潮流的黑启动网架动态稳定性评估方法，提高了黑启动网架动态稳定性分析的作业效率与自动化水平。

本发明的技术方案是：一种基于最优化潮流的黑启动网架动态稳定性评估方法，包括以下步骤：

Step1：提取黑启动网架数据库中的片区电网参数，将参数存入6个初始化矩阵中，矩阵包括初始线路矩阵mpc.line、初始母线矩阵mpc.bus、初始发电机参数矩阵 mpc.gen、发电机机电参数矩阵mac_con、励磁系统参数矩阵exc_con、调速器参数矩阵tg_con；

Step2：将Step1中的初始线路矩阵mpc.line、初始母线矩阵mpc.bus、初始发电机参数矩阵mpc.gen输入到最优化潮流计算模块中分别对三个矩阵参数进行迭代计算，得到新的线路矩阵mpc.line、母线矩阵mpc.bus、发电机矩阵mpc.gen；

Step3：将Step2更新后的矩阵mpc.line、mpc.bus、mpc.gen的特定列提取出来，进行格式转化，重新存入动态稳定分析模块能识别的矩阵line、bus中，并将矩阵line、 bus、mac_con、exc_con、tg_con这五个矩阵同时代入到动态稳定性分析模块中进行计算，计算得到各台发电机组的振荡频率向量freq、阻尼比向量damp、参与因子矩阵pr三个结果向量；

Step4：提取向量freq、damp、pr的值，通过散点图、柱状图的形式图形化展示结果。

具体地，所述的Step1具体步骤如下：