[发明专利]基于矩阵摄动理论的电力系统振荡模式的匹配方法

摘要

本发明公开了基于矩阵摄动理论的电力系统振荡模式的匹配方法，首先，应用特征值分析，计算得到基于参数变化前初始系统模式对应的特征值和特征向量，继而利用矩阵摄动理论计算特征值和特征向量在参数变化后对应的系统模式的近似值；从而将参数变化前后特征值和特征向量的近似值之间的对应关系确定；然后，从参数变化后系统模式的精确值中，找到与近似值最接近的模式，从而建立参数变化后系统模式的精确值与近似值之间的对应关系；最后，以系统模式的近似值为参数变化前后系统模式之间联系的纽带，建立参数变化前后系统模式之间的匹配与对应关系。本发明的有益效果原理简单清晰、判别精细、判据完备。

主权项

基于矩阵摄动理论的电力系统振荡模式的匹配方法，其特征是，分为以下步骤：步骤(1)：在初始条件下，对电力系统进行潮流计算，得到描述电力系统动态的微分代数方程组并线性化，进而得到电力系统的状态矩阵，计算其特征值，得到电力系统的全部特征值和对应的右、左特征向量，转步骤(2)；步骤(2)：对参数组进行摄动，计算由于参数摄动导致的电力系统状态矩阵变化量；步骤(3)：判断参数摄动前模式的性质：即为孤立模式，还是属于某个密集模式组；如果是孤立模式就转到步骤(6)；如果是属于某个密集模式组就转到步骤(4)；步骤(4)：计算密集模式组中所有特征值的平均值，然后计算由于特征值移位导致的状态矩阵变化量；步骤(5)：计算矩阵W，继而计算密集模式组的估计值；根据第l次参数摄动前待匹配模式在密集模式组中的位置，从密集模式组的估计值中找到其对应的近似值；U0：参数摄动前系统存在一组相互接近的密集特征值λ0j形成的对角阵Λ0对应的右特征向量矩阵；V0：参数摄动前系统存在一组相互接近的密集特征值λ0j形成的对角阵Λ0对应的左特征向量矩阵；εC：密集特征值移位导致的系统状态矩阵变化量；εB是参数摄动导致的系统状态矩阵变化量；j＝1,2,…,r；步骤(6)：利用计算参数摄动后振荡模式的近似值；ε是小系数；εB是参数摄动导致的系统状态矩阵变化量；λ0i、u0i：分别为参数摄动前系统的第i个特征值及其对应的右特征向量；v0i：参数摄动前系统的第i个特征值对应的左特征向量；ελ1i、ε2λ2i：分别为模式λi的一阶摄动量和模式λi的二阶摄动量；i＝1,2,…,n；步骤(7)：对参数摄动后的系统重新进行特征值分析，得到参数摄动后系统的特征值、参数摄动后系统的右特征向量和参数摄动后系统的左特征向量；步骤(8)：如果是密集模式组，将通过步骤(7)的特征值分析得到的精确特征值λi(l)与通过步骤(5)利用摄动理论得到的近似特征值逐一进行比较，距离最近的特征值λi(l)就是与λi(l‑1)对应的模式；如果是孤立模式，将通过步骤(7)的特征值分析得到的精确特征值λi(l)与通过步骤(6)利用摄动理论得到的近似特征值逐一进行比较，距离最近的特征值λi(l)就是与λi(l‑1)对应 的模式；步骤(9)：重复步骤(2)～步骤(8)，直至完成参数摄动与模式匹配。