[发明专利]一种适用于电网大扰动分析的暂态量解析解获取方法

权利要求书

1.一种适用于电网大扰动分析的暂态量解析解获取方法，其特征在于:包括以下步骤:

步骤一：使用网格划分方法细分参数空间，获得不确定参数组合；

步骤二：结合商业仿真软件及程序脚本工具，批处理所有参数组合下对应的仿真计算，获得系统关键变量输出值样本；

步骤三：根据系统关键变量与不确定参数间关系，确定解析表达式的有理数学结构；

步骤四：采用最小二乘法处理步骤二中的样本数据，依照步骤三中有理结构，获得解析表达式。

2.根据权利要求1所述的一种适用于电网大扰动分析的暂态量解析解获取方法，其特征在于：所述的步骤一使用网格划分方法细分参数空间，不确定参数组合可以依照已知概率分布情况的参数p的概率密度函数合理选择采样位置组合得到，各参数采样数量为n_i，一共可以形成N种参数组合，组合式如下：

3.根据权利要求1所述的一种适用于电网大扰动分析的暂态量解析解获取方法，其特征在于：所述步骤二结合商业仿真软件及程序脚本工具，批处理所有参数组合下对应的仿真计算，获得系统关键变量输出值样本，其中脚本程序具有以下功能：A：按照确定的参数组合，能批量处理形成不同的算例数据；B：根据不同的算例数据，能批量自动进行软件仿真计算；C：能批量采集各算例中系统关键变量的输出值结果，形成数据样本。

4.根据权利要求1所述的一种适用于电网大扰动分析的暂态量解析解获取方法，其特征在于：所述步骤三根据系统关键变量与不确定参数间关系，确定解析表达式的有理数学结构，方法如下：

电力系统的近似解具有如下结构：

显然z′是关于参数p的有理函数，且分子和分母都是多项式，若继续迭代、通分，多次迭代后的解仍是关于参数p的有理函数，只是有理函数分子和分母的多项式次数会相应增加。迭代解z的分子分母是含有参数p的行列式，令矩阵J(p)作下式分解：

J(p)＝J₀+p₁J₁+...+p_nJ_n

再令r_i＝rank[J_i],i＝1,2,...,n，则行列式|J(p)|中参数p_i的最高次数为r_i，那么矩阵|J(p)|的行列式可写成：

其中为行列式|J(p)|展开后的系数，则有理结构的解析解的最高次数就被确定下来了。

在工程实际中，可以使用低阶分式拟合结果反映其主要动态特性。实际计算过程中，可以采用试探法，令有理分式的阶数由低到高变化，直至满足误差要求。

5.根据权利要求1所述的一种适用于电网大扰动分析的暂态量解析解获取方法，其特征在于：所述步骤四采用最小二乘法处理步骤二中的样本数据，依照步骤三中有理结构，获得解析表达式采用如下方法得到：

假设我们关注的稳定指标R具有有理函数结构:

其中是待求系数，p＝[p₁,p₂...p_m]，m为参数个数。选取N个样本，则产生了N组样本值p(1),p(2),...,p(N)，R(1),R(2),...,R(N)。分母左乘，整理式，得到：

Xr＝y，

式中x与y分别为常数矩阵与常数列向量，r是待求系数向量，通常指定为1，使分式具有唯一的系数向量：

待求系数向量可以根据最小二乘法求出：

r＝X⁺y＝(X^TX)^-1X^Ty

其中X⁺为X的广义逆矩阵。

得到待求系数向量后，系统关键变量与不确定参数间的解析表达式就被确定了。