[发明专利]一种用于电力系统的小扰动稳定性分析方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于电力系统的小扰动稳定性分析方法及系统，属于电力系统稳定分析技术领域。本发明方法，包括：针对电力系统，对电力系统进行等值，确定电力系统的等值电阻，等值电容及等值电感；建立等值电阻，等值电容及等值电感的离散时域模型；根据等值电阻，等值电容及等值电感的离散时域模型，确定电力系统的离散时域模型的离散状态空间矩阵；求解离散状态空间矩阵，获取特征根；根据特征根确定连续状态空间矩阵的特征根，根据离散状态空间矩阵，的特征根，及连续状态空间矩阵的特征根，确定电力系统的小扰动稳定性。本发明适应性强且计算速度快等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定分析技术领域，并且更具体地，涉及一种用于电力系统的小扰动稳定性分析方法及系统。

背景技术

在“双碳”和“新型电力系统”的背景下，新能源大规模接入依然成为未来电网的必然趋势之一。为了提高效率，新能源均是通过电力电子变换器接入交流系统的。如风机通过AC/DC/AC变换器接入交流系统，光伏通过DC/AC变换器接入交流系统，储能通过DC/AC变换器接入交流系统。这些电力电子变换器均是通过控制脉冲实现电压/电流变换，呈现非连续、非线性等特征。

传统的电力系统小扰动稳定分析多建立在同步电机的基础进行分析，其模型以连续微分方程为主，所以新能源大规模接入会对传统电力系统小扰动稳定分析模型产生较大影响，特别是在新能源渗透率较高的区域，其影响不容忽视。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于电力系统的小扰动稳定性分析方法，包括：

针对电力系统，对电力系统进行等值，确定电力系统的等值电阻，等值电容及等值电感；

建立等值电阻，等值电容及等值电感的离散时域模型；

根据等值电阻，等值电容及等值电感的离散时域模型，确定电力系统的离散时域模型的离散状态空间矩阵；

求解离散状态空间矩阵，获取特征根；

根据特征根确定连续状态空间矩阵的特征根，根据离散状态空间矩阵，的特征根，及连续状态空间矩阵的特征根，确定电力系统的小扰动稳定性。

可选的，电阻，电容及电感的离散时域模型，均是与可控电流源并联的形式。

可选的，等值电阻，等值电容及等值电感的离散时域模型，具体如下：

其中，R_L(t)为t时刻等值电感；R_C(t)为t时刻等值电容；R_R(t)为t时刻等值电阻；Δt为采样时间间隔；L(t)为t时刻电力系统的电感值；C(t)为t时刻电力系统的电容值；R(t)为t时刻电力系统的电阻值；his_L(t),his_C(t),his_R(t)分别为t时刻并联在电感、电容、电阻的可控电流源；

v₁(t),v₂(t)分别为等值支路两端的电压；i_L(t),i_C(t)分别为t时刻流过等值电感、等值电容的电流；his_L(t+Δt),his_C(t+Δt),his_R(t+Δt)分别为t+Δt时刻并联在电感、电容、电阻的可控电流源；G_L(t)、G_C(t)、G_R(t)分别为t时刻等值电感、等值电容、等值电阻的导纳。

可选的，确定电力系统的离散时域模型的状态空间矩阵，具体为：

对电力系统建立节点电压方程，如下：