[发明专利]一种计及网损变量的频率动态仿真分析方法

摘要

本发明公开了一种计及网损变量的频率动态仿真分析方法,包括以下步骤：S1：设t时刻前，n节点电力系统供需平衡，电力系统频率稳定，电力系统参量已知，t时刻，电力系统受到扰动，求解此时电力系统不平衡功率P_acc^t，S2：根据发电机组调节特性以及负荷静频特性，建立t+1时刻系统不平衡功率表达式与网损表达式；S3：利用步骤2得到的网损表达式，在常规潮流方程基础上，建立t+1时刻计及网损变量的扩展潮流方程组，利用牛顿拉夫逊算法求解该时刻电力系统频率；S4：判断t+1是否小于总仿真时长，如果“否”，结束；如果“是”，利用步骤3求得电力系统参量，代入S1，进行t+2时刻频率仿真。

主权项

1.一种计及网损变量的频率动态仿真分析方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：设t时刻前，n节点电力系统供需平衡，电力系统频率稳定，电力系统参量已知，t时刻，电力系统受到扰动，求解此时电力系统不平衡功率P_acc^t，所述电力系统参量包括各节点发电机有功出力、无功出力、有功负荷、无功负荷、节点电压、相角和系统总网损；S2：根据发电机组调节特性以及负荷静频特性，建立t+1时刻系统不平衡功率表达式与网损表达式；S3：利用步骤2得到的网损表达式，在常规潮流方程基础上，建立t+1时刻计及网损变量的扩展潮流方程组，利用牛顿拉夫逊算法求解该时刻电力系统频率；S4：判断t+1是否小于总仿真时长，如果“否”，结束；如果“是”，利用步骤3求得电力系统参量，代入S1，进行t+2时刻频率仿真；S2中：系统不平衡功率采用如下公式表示：P_acc^t+1＝∑P_Gi^t+P_GK‑i^t+1‑[(∑P_Li^t+∑P_Ri^t)+P_LK‑i^t+1+P_Ri^t+1]‑(P_loss^t+P_Δloss^t+1)其中，P_Gi^t为t时刻节点i的机组有功出力，P_Li^t为t时刻节点i有功负荷，为t时刻网损总量，P_Ri^t为t时刻节点i有功负荷扰动，P_GK‑i^t+1为t到t+1时刻内机组调节变化量，P_LK‑i^t+1为t到t+1时刻内负荷静频特性变化量，P_Δloss^t+1为t到t+1时刻内网损变化量，P_Ri^t+1为t+1时刻节点i有功负荷扰动量；系统网损方程采用如下公式表示：其中，为t+1时刻网损极坐标表达式，V_i为t+1时刻节点i电压幅值，G_ij为节点i与节点j之间电导，θ_ij＝θ_i‑θ_j，θ_i为节点i电压相角，θ_j为节点j电压相角，T_J∑为系统所有发电机组的惯性时间常数之和，ω_Δ^t+1为t到t+1时刻内频率变化量，t_Δ为仿真步长；S3中：利用牛顿拉夫逊算法求解时，扩展潮流方程组的雅可比矩阵采用如下公式表示：式中，[H N；J L]为原常规潮流雅可比矩阵向量，M、C、D、F为扩展向量：其中，T_Ji为系统发电机组i的惯性时间常数，T_J∑为系统所有发电机组的惯性时间常数之和，K_Li为节点i上负荷的单位调节功率，K_LΣ为系统所有负荷的单位调节功率之和，V_i为t+1时刻节点i电压幅值，V_j为t+1时刻节点j电压幅值；G_ij为节点i与节点j之间电导；θ_ij＝θ_i‑θ_j，θ_i为节点i电压相角，θ_j为节点j电压相角；t_Δ为仿真步长。