[发明专利]一种适用于非机理模型的电力系统模型接口以及拼接方法

摘要

本发明公开一种适用于非机理模型的电力系统模型接口以及拼接方法，属于电力系统建模领域。本发明的电网非机理模型，基于待拼接电网的潮流不平衡量推导电力负荷传递函数模型，进而推导待拼接电网在整体电网拼接时的非机理模型，作为拼接时的接口模型，实现整体电网的拼接。本发明的电力系统模型接口可适用于辐射型网络或者星形网络，能够解决电网拼接时潮流的不平衡量，解决现有基于灵敏度校正的边界潮流匹配算法效率较低的问题，解决当内外网边界潮流差异较大时甚至会出现不收敛的问题，同时解决非机理模型通过模型接口接入的问题。

主权项

一种适用于非机理模型接入的电力系统模型接口，其特征是，定义待拼接电网包括至少两个电网，对于任意一个电网，其暂态电势为出口电压为出口电流为转子角速度为ω，转子绕阻时间常数为T′d0，定子电阻为Rs，转子电阻为Rr，稳态电抗为X，暂态电抗为X′，定子电抗为Xs，转子电抗为Xr，激磁电抗为Xm；则该待拼接电网的电力负荷传递函数模型为：ΔIir(S)=airS2+birS+cirdirS2+eirS+fifΔUi(S)ΔIij(S)=aijS2+bijS+cijdijS2+eijS+fijΔUi(S)---(1)]]>其中，i代表待拼接电网的集合序列，S代表拉氏算子，ΔIir和ΔIij分别代表电流实部和虚部的增量，ΔUi(S)代表电压幅值的增量；式中：air＝G，bir＝Cr‑BrB‑GBj，cir＝BrG‑BjCr，dir＝1，eir＝‑Bj‑Ar，fir＝BjAr‑BrAj；aij＝‑B，bij＝GAj+Cj+ArB，cij＝AjCr‑ArCj，dij＝1，eij＝‑Bj‑Ar，fij＝BjAr‑BrAj。其中：Ar＝‑(1+BΔX)/T′d0；Br＝ω‑1‑GΔX/T′d0；Cr＝G/T′d0‑B(ω‑1)；Aj＝‑ω+1+GΔX/T′d0；Bj＝‑(1+BΔX)/T′d0；Cj＝[B/T′d0+G(ω‑1)]；ΔX＝X‑X′；G＝RS/(RS2+X′2)；B＝X′/(RS2+X′2)；则该待拼接电网的非机理模型方程为：ΔIir(k+2)=θi1ΔIir(k+1)+θi2ΔIir(k)+θi3ΔU(k+2)+θi4ΔU(k+1)+θi5ΔU(k)ΔIij(k+2)=θi6ΔIij(k+1)+θi7ΔIij(k)+θi8ΔU(k+2)+θi9ΔU(k+1)+θi10ΔU(k)---(2)]]>其中，k指离散时间(k＝1,2,3,4……)；模型的实部系数为：θi1=2h2(BrAj-ArBj)+8h2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;θi2=h2(BrAj-ArBj)-2h(Ar+Bj)-4h2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;]]>θi3=h2(BrCj-BjCr)-2h(GBj+BrB-Cr)+4Gh2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;θi4=2h2(BrCj-BjCr)-8Gh2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;]]>θi5=h2(BrCj-BjCr)+2h(GBi+BrB-Cr)+4Gh2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;]]>模型的虚部系数为：θi6=2h2(AjBr-BjAr)+8h2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;θi7=h2(AjBr-BjAr)-2h(Bj+Ar)-4h2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;]]>θi8=h2(AjCr-ArCj)-2h(-BAj-GAj-Cj)-4Bh2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;θi9=2h2(AjCr-ArCj)+8Bh2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;]]>θi10=h2(AjCr-ArCj)+2h(-BAr-GAj-Cj)-4Bh2(ArBj-BrAj)-2h(Ar+Bj)+4;]]>其中h为采样步长，z为Z变换因子；上述非机理模型即为该待拼接电网在电力系统模型拼接时的模型接口。