一种风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法、系统、计算机设备和计算机可读存储介质与流程
技术特征:
1.一种风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述等效单机无穷大系统为风火打捆系统通过互补群惯量中心相对运动变换cccoi-rm的单机无穷大系统,通过计算风电机组的风电等效导纳计入单机无穷大系统的系统导纳矩阵得到等效单机无穷大系统;所述等效单机无穷大系统包括连接在送端母线的同步机,连接在受端母线的无穷大系统,同步机与无穷大系统间的转移导纳,以及同步机、无穷大系统各自对地支路导纳;所述哈密顿单机无穷大系统是以风电有功功率等效值计算风电等效导纳的等效单机无穷大系统。
3.如权利要求2所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述风电等效导纳的计算式为:
4.如权利要求2所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述风电有功功率等效值采用各子时段风电有功功率的中点值。
5.如权利要求1所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述故障前为系统发生预设故障前的稳定状态,所述故障中为从系统发生预设故障到故障切除的时段,所述故障切除后风电有功恢复阶段为故障切除后风电机组低电压穿越直到有功恢复的时段,所述故障切除后风电有功恢复阶段结束后为故障切除风电机组低电压穿越有功恢复阶段结束到系统恢复稳定的时段。
6.如权利要求1所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述同步机功角特性方程,采用系统同步机电功率函数,计算式为:
7.如权利要求1所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述基于哈密顿单机无穷大系统,根据预设故障计算故障切除后风电有功恢复阶段的同步机功角特性方程,包括:采用微分法将故障切除后风电有功恢复阶段分为若干子时段,计算各子时段的角度等效值,并根据各子时段对应的哈密顿单机无穷大系统,计算各子时段对应的同步机功角特性方程;故障切除后风电有功恢复阶段的各子时段的功角采用角度等效值计算。
8.如权利要求7所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述角度等效值采用各子时段结束时刻对应的角度。
9.如权利要求8所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:各子时段结束时刻对应的角度,计算式为:
10.如权利要求1所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述基于等面积准则,根据各时段的动能增加面积和动能减少面积计算系统暂态功角稳定裕度,计算式为:
11.如权利要求10所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述故障切除后风电有功恢复阶段系统动能减少面积包括,
12.如权利要求10所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述风电低穿有功恢复阶段结束后部分系统动能减少面积包括,
13.如权利要求10所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述系统动能增加面积包括:
14.一种风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于,包括:
15.如权利要求14所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述风火打捆系统为电源同时含有同步机和风电机组的电力系统;所述等效单机无穷大系统为风火打捆系统通过互补群惯量中心相对运动变换cccoi-rm的单机无穷大系统,通过计算风电机组的风电等效导纳计入单机无穷大系统的系统导纳矩阵得到等效单机无穷大系统;所述等效单机无穷大系统包括连接在送端母线的同步机,连接在受端母线的无穷大系统,同步机与无穷大系统间的转移导纳,以及同步机、无穷大系统各自对地支路导纳;所述哈密顿单机无穷大系统是以风电有功功率等效值计算风电等效导纳的等效单机无穷大系统。
16.如权利要求15所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述风电等效导纳的计算式为:
17.如权利要求15所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述风电有功功率等效值采用各子时段风电有功功率的中点值。
18.如权利要求14所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述故障前为系统发生预设故障前的稳定状态,所述故障中为从系统发生预设故障到故障切除的时段,所述故障切除后风电有功恢复阶段为故障切除后风电机组低电压穿越直到有功恢复的时段,所述故障切除后风电有功恢复阶段结束后为故障切除风电机组低电压穿越有功恢复阶段结束到系统恢复稳定的时段。
19.如权利要求14所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述同步机功角特性方程,采用系统同步机电功率函数,计算式为:
20.如权利要求14所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:该系统还包括裕度计算子时段确定及子时段功角确定单元,用于:采用微分法将故障切除后风电有功恢复阶段分为若干子时段,计算各子时段的角度等效值;
21.如权利要求20所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述角度等效值采用各子时段结束时刻对应的角度。
22.如权利要求21所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:各子时段结束时刻对应的角度,计算式为:
23.如权利要求14所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法,其特征在于:所述基于等面积准则,根据各时段的动能增加面积和动能减少面积计算系统暂态功角稳定裕度,计算式为:
24.如权利要求23所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述故障切除后风电有功恢复阶段系统动能减少面积包括,
25.如权利要求23所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述风电低穿有功恢复阶段结束后部分系统动能减少面积包括,
26.如权利要求23所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析系统,其特征在于:所述系统动能增加面积包括:
27.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至13中任一项所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法。
28.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至13中任一项所述的风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法。
技术总结
本发明公开了一种风火打捆系统的暂态功角稳定特性分析方法、系统、计算机设备和计算机可读存储介质,包括:将风火打捆系统转化为等效单机无穷大系统和哈密顿单机无穷大系统;基于等效单机无穷大系统,根据预设故障计算故障前、故障中、故障切除后风电有功恢复阶段结束后共三个时段的同步机功角特性方程;基于哈密顿单机无穷大系统,根据预设故障计算故障切除后风电有功恢复阶段的同步机功角特性方程;根据各时段对应的同步机功角特性方程及各时段对应功角,在P‑δ相平面上计算系统暂态功角稳定裕度。本发明可有效计算计及新能源低穿有功恢复影响的系统暂态功角稳定裕度,有利于分析新能源高占比电网的暂态功角稳定水平。
技术研发人员:薛峰,王炳然,朱玲,刘庆龙,刘福锁,李威,李兆伟,黄锡芳
受保护的技术使用者:国网电力科学研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
技术研发人员:薛峰,王炳然,朱玲,刘庆龙,刘福锁,李威,李兆伟,黄锡芳
技术所有人:国网电力科学研究院有限公司
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