[发明专利]一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：1)获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；2)建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；3)构建电网侧方程；4)获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；5)构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，本发明能够在交直流电网环境下进行多机PSS性能分析及小干扰稳定性分析。

技术领域

本发明属于电力系统稳定器建模分析技术领域，涉及一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

随着电力系统规模的不断扩大，以及自并励等快速微机励磁系统的广泛应用，动态稳定问题(低频振荡问题)已成为影响电网系统安全、稳定、经济运行的最重要的因素之一。研究表明，在互联的电力系统中一般都存在两种振荡模式，即地区性振荡模式(频率一般在0.5～2.0Hz)和区域间振荡模式(频率一般在0.1～0.5Hz)。要解决属于地区性振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，可以通过在一个或少数几个电厂配置电力系统稳定器来完成；要解决属于区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，仅靠在一个或少数几个发电厂配置PSS是不够的，需要在一大批与该振荡模相关的发电机上配置电力系统稳定器(PSS)，才能有效地解决区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，保证连网系统的安全、稳定、经济运行。

简单来说，需要一种能用于当前电网多机PSS小干扰稳定分析的机电暂态模型，来分析系统发生小扰动后的自愈能力以及PSS参数整定的正确性。其中，单机-无穷大系统的静态稳定模型可用经典的Heffron-Phillips模型，多机场景下则难以考虑系统运行方式改变时的过渡状态稳定性。另外，当前电网交直流耦合变深，近直流送出点的大型同步发电机静态稳定性分析的考虑尤为重要。

因此，需要进一步研究在交直流电网环境下，从而能够在交直流电网环境下多机PSS性能分析及小干扰稳定性分析，用于保证电力系统安全稳定运行的相关问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质，该方法、系统、设备及存储介质能够在交直流电网环境下进行多机PSS性能分析及小干扰稳定性分析。

为达到上述目的，本发明所述的机电暂态建模方法包括以下步骤：

1)获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；

2)根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；

3)构建电网侧方程；

4)获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；

5)根据步骤2)分解的结果、步骤4)变换的结果以及步骤3)建立的电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模。

待建模电力系统的基本电气参数包括转动惯量H、发电机纵轴同步电抗X_d、发电机横轴同步电抗X_q、发电机纵轴暂态电抗X’_d、发电机横轴暂态电抗X’_q、纵轴励磁绕组时间常数T_d0'及横轴励磁绕组时间常数T_q0'；

待建模电力系统的控制参数包括励磁放大倍数K_A、励磁时间常数T_A、PSS增益倍数K_PSS及PSS时间常数。