[发明专利]基于支路势能的负荷暂态能量函数构建与评价方法

摘要

本发明是一种基于支路势能的负荷暂态能量函数构建与评价方法，其特点是，包括负荷暂态能量函数构建和负荷暂态能量函数评价指标，能够在分析发电机的转子位置能量，系统中各元件的磁场储能，网络的耗散能量基础上，考虑到负荷暂态势能，提高电力系统暂态评价能力，适应性强，具有较高的实际应用价值。

主权项

一种基于支路势能的负荷暂态能量函数构建与评价方法，其特征是，它包括以下内容：1)负荷暂态能量函数构建设网络中的任意支路i‑j，在节点i处接有负荷Di，节点i的角频率为ωi，节点j的角频率为ωj，支路i‑j的角频率差为ωij；节点i的暂态势能为VPni(t)=∫t0tωN[Pni(u)-Pnis]ωi(u)du---(1)]]>其中：VPni(t)为t时刻节点i的暂态势能，ωN为系统额定角频率，Pni(u)为u时刻注入节点i的有功功率，为节点i故障前对应于系统稳定平衡点的注入有功功率，ωi(u)为u时刻节点i的角频率，du为u在时刻t0至t的定积分，u为积分变量；负荷Di的暂态势能为VPDi(i)=∫t0tωN[PDi(u)-PDis]ωi(u)du---(2)]]>其中：为t时刻负荷Di的暂态势能，ωN为系统额定角频率，PDi(u)为u时刻节点i处所接负荷Di的有功功率，为节点i处所接负荷Di故障前对应于系统稳定平衡点的有功功率，ωi(u)为u时刻节点i的角频率，du为u在时刻t0至t的定积分，u为积分变量；支路i‑j的暂态势能为VPi-j(t)=∫t0tωN[Pi-j(u)-Pi-js]ωij(u)du---(3)]]>其中：为t时刻支路i‑j的暂态势能，ωN为系统额定角频率，PDi(u)为u时刻支路i‑j的有功功率，为支路i‑j故障前对应于系统稳定平衡点的有功功率，ωij(u)为u时刻支路i‑j角频率差，du为u在时刻t0至t的定积分，u为积分变量；可得到VPni(t)=VPDi(t)+VPi-j(t)+VPnj(t)---(4)]]>其中：VPni(t)为t时刻节点i的暂态势能，为t时刻负荷Di的暂态势能，为t时刻支路i‑j的暂态势能，VPnj(t)为t时刻节点j的暂态势能；则系统的总的暂态势能为VP=ΣVPDi+ΣVPi-j---(5)]]>其中：VP为系统总的暂态势能，为负荷Di的暂态势能之和，为支路i‑j的暂态势能之和；由式(5)可知，故障切除后，系统总的暂态势能由各支路的暂态势能和与各节点所连接的负荷的暂态势能和组成；2).负荷暂态能量函数评价指标采用负荷能量与其自身视在功率的比值，即单位负荷能量来分析暂态过程中网络中负荷能量的分布特点，故定义单位负荷能量为VUdu＝VDu/Su   (6)其中：VUdu为单位负荷能量，VDu为负荷能量，Su为负荷视在功率；定义单位负荷能量变化斜率为kUdu=Σj=1n(VUdu(tj+1)-VUdu(tj)Δt)/n---(7)]]>其中：kUdu为单位负荷能量变化斜率，VUdu(tj)为tj时刻单位负荷能量，VUdu(tj+1)为tj+1时刻单位负荷能量，Δt为tj与tj+1时间间隔，为j从1到n求和，n为时间长度。