[发明专利]一种弱电压暂态稳定节点分析方法及装置

说明书

本发明公开一种弱电压暂态稳定节点分析方法及装置，方法包括：基于电网故障集对母线支路模型进行电网暂态稳定仿真计算；采用多二元表法量化计算母线对故障的暂态电压稳定裕度指标；根据故障的严重程度，采用二项式系数法对母线响应不同故障下的暂态电压稳定裕度赋权，得到母线响应故障集的综合暂态电压稳定裕度，选取裕度值较小的母线为薄弱节点；根据最严重故障对发电机组施加励磁电压波动，观察薄弱节点电压裕度变化，以此定位敏感机组。采用二项式系数法对母线在不同故障下的暂态稳定裕度赋权，得到母线响应故障集的综合暂态电压稳定裕度，以此找到系统中相对薄弱的母线，然后对机组设置励磁电压波动，确定优选同步发电机组。

技术领域

本发明属于弱电压暂态分析技术领域，尤其涉及一种弱电压暂态稳定节点分析方法及装置。

背景技术

直流馈入受端交流电网，由于直流运行需要消耗大量的无功，因此受端电网的母线电压稳定性将会受到影响，从而对电网的安全稳定运行提出了挑战。直流馈入后将会消耗大量的无功，影响受端电网母线电压稳定。为保证提升电网暂态电压稳定运行水平，提升直流受端电网直流受端电网的电压稳定和安全运行提供技术支撑和理论指导，需要确定受端交流系统中电压支撑的薄弱地区和电压支撑敏感机组，缩小协调控制的范围，重点对上述地区进行稳态无功优化，以实现电网的安全稳定运行。

目前针对受端电网电压薄弱区域的辨识方法，相关研究人员已提出多种指标，如多馈入短路比，多馈入相互作用因子，广义短路比等，但这些指标在传统常规计算中都作为静态指标使用，仅能反映网络拓扑结构与直流额定功率，无法计及动态元件模型的影响。而针对电压暂态稳定的评估方法，目前常用的方法主要是时域仿真法和能量函数法。能量函数法直接利用能量函数估计暂态稳定性，但是其函数构造和临界能量的确定困难。目前在工程实际中较多采用的是电力系统安全稳定计算规范的实用判据：在电力系统受到扰动后的暂态过程中，负荷母线电压能够在故障10s内恢复到0.8pu以上，但是这种方法只能判定母线电压是否失稳，而无法量化母线电压的稳定裕度，难以评估系统中的电压薄弱区域。

因此，如何更好的根据已有的故障集量化母线裕度，从而分析出薄弱节点，再定位敏感机组的位置，对于实现电网的安全运行具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种弱电压暂态稳定节点分析方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种弱电压暂态稳定节点分析方法，包括：建立实际电网的母线支路模型，基于电网故障集对母线支路模型进行电网暂态稳定仿真计算；基于母线对第个故障的电压暂态响应时域仿真数据，利用时域积分计算母线电压低于额定值的暂态响应曲线跌落面积，采用多二元表对电压暂态响应曲线的不同跌落区间的面积赋权，进而计算量化评估母线电压响应第个故障扰动的暂态稳定裕度指标；依据不同故障扰动的暂态稳定裕度指标的最小值进行不同故障的严重程度排序，使得到严重故障序列，并确定最严重的故障；根据确定的严重故障序列，采用二项式系数法对母线电压响应不同故障扰动的暂态稳定裕度指标进行赋权，并利用线性加权求和计算母线电压响应不同故障的综合电压暂态稳定裕度指标，使得通过对综合电压暂态稳定裕度指标排序确定裕度值较小的母线作为电压暂态稳定薄弱的节点；以确定的电压暂态稳定薄弱节点为对象，通过调节电压暂态稳定薄弱节点所在区域同步发电机组对最严重的故障扰动的励磁电压响应，基于多二元表电压暂态稳定裕度指标计算电压暂态稳定薄弱节点在最严重的故障作用下对同步发电机组无功调节的响应灵敏度，并确定响应灵敏度指标排序高的同步发电机组作为节点电压暂态稳定裕度的敏感调节机组。