[发明专利]并网水电站系统不确定非线性模型构建、分析方法和系统

权利要求书

1.一种并网水电站系统不确定非线性模型构建方法，其特征在于，该构建方法包括：

S1.构建8个不确定扰动项，所述不确定扰动项为以下任一种：(1)周期扰动：(2)随机扰动(3)阶跃扰动：其中，ω_i＝2π/T_i，rand(1)为生成一个0-1的随机函数，T_i、A_i为第i个扰动的周期和幅度，i＝1，2，…，8；

S2.将8个不确定扰动项添加到并网水电站系统确定非线性模型，得到并网水电站系统不确定非线性模型，具体如下：

其中，q_H、z、q_P、y、x_s、x_t、δ、ξ为状态变量，分别为压力引水隧洞的流量偏差相对值、调压室水位偏差相对值、压力引水管道的流量偏差相对值、水轮机导叶开度偏差相对值、电网频率偏差相对值、水轮机转速偏差相对值、同步发电机功角、中间状态变量，变量上方的点表示该变量的一阶导，T_wH0为压力引水隧洞扰动前时间惯性常数，h_H0为扰动前压力引水隧洞的水力损失，α_T为阻抗孔水头损失系数，Q₀为扰动前水轮机的流量，H₀为扰动前水轮机的净水头，T_F为调压室时间常数，T_WP0为压力引水管道扰动前的时间惯性常数，h_P0为扰动前的水轮机水力损失，e_h、e_x、e_y、e_qh、e_qx、e_qy分别为水轮机的六个传递系数，T_a为机组惯性时间常数，D_a为等效阻尼系数，E′为发电机暂态电势，V_t为大电网母线电压，视为常数，x′_d、x_q分别为d轴暂态电抗和q轴同步电抗，δ为功角，δ₀为系统初始功角，m_g为发电机负荷扰动，K_p为比例增益，K_i为积分增益，T_s为电网等效机组惯性时间常数，B为本机额定功率基值与系统额定功率基值的比值，D_s为电网等效负荷的自调节系数，T_g为电网等效接力器惯性时间常数，R_g为电网等效永态转差系数，f_r为电网额定频率。

2.一种并网水电站系统状态变量动态响应输出不确定性分析方法，其特征在于，所述并网水电站系统采用如权利要求1所述的方法构建不确定非线性模型，该不确定性分析方法包括：

T1、从并网水电站系统不确定非线性模型包含的除状态变量以外的所有参数中选取不确定参数P_i，其中，i＝1，2，3……n，i表示选取的n个参数中的第i个；

T2、从被选中的不确定参数可能服从的概率分布中，任选一种；

T3、将选取的不确定参数P_i变为选定概率分布下的不确定参数的集合{P′_i}；

T4、将生成的不确定参数的集合{P′_i}中每个取值依次代入所述不确定非线性模型，得到并网水电站系统状态变量动态响应输出结果集f(s，t)，f(s，t)＝[q_H(s，t)，z(s，t)，q_p(s，t)，x_t(s，t)，y(s，t)，x_s(s，t)，δ(s，t)]，其中，s为所有不确定参数共同的标量变量，t为时间；

T5、根据动态响应输出结果集f(s，t)，分析系统状态变量不确定动态响应输出关于时间序列的不确定性或关于时间断面的不确定性。