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專利名稱：一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置，尤其是涉及ー種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
短路容量的定義為電カ系統(tǒng)中母線三相短路電流與額定電壓的乘積。短路容量直接標(biāo)示了系統(tǒng)的電壓強(qiáng)度，短路容量大表明網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)，負(fù)荷、并聯(lián)電容器或電抗器的投切不會(huì)引起電壓幅值大的變化；相反，短路容量小就意味著網(wǎng)絡(luò)薄弱。因此，為了評(píng)估電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平和保證系統(tǒng)運(yùn)行在足夠的電壓穩(wěn)定域內(nèi)，及時(shí)準(zhǔn)確的確定節(jié)點(diǎn)處短路容量具
有重要意義。傳統(tǒng)的短路容量計(jì)算方法需要利用戴維南等值參數(shù)，有兩個(gè)方面的缺點(diǎn)I)現(xiàn)有的戴維南參數(shù)跟蹤方法在精確性和實(shí)用性上都難以達(dá)到在線應(yīng)用的要求。近幾年，國內(nèi)外學(xué)者提出了多種戴維南等值方法。但是絕大多數(shù)辨識(shí)方法都要求假定“兩個(gè)或ー組時(shí)步的量測(cè)滿足負(fù)荷側(cè)必須有擾動(dòng)，而系統(tǒng)側(cè)無擾動(dòng)”。這個(gè)要求顯然不切實(shí)際。盡管很多數(shù)據(jù)處理技術(shù)被提出以提高辨識(shí)精度，但是參數(shù)漂移問題無法根治，辨識(shí)結(jié)果也就很難實(shí)用。中國電カ科學(xué)研究院提出了一種基于全微分的戴維南參數(shù)跟蹤法，不需要滿足上述條件，但是該方法具有對(duì)初值的依賴性，而且由于全微分是ー種近似方法，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致跟蹤算法的失效。2)通過評(píng)價(jià)不同電源點(diǎn)對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓支撐能力，選取支撐能力強(qiáng)的電源點(diǎn)作為控制變量參與電壓控制是ー種重要的電壓穩(wěn)定分析與控制方法，但是戴維南等值將系統(tǒng)側(cè)直接等效為單一電源加等值阻抗的形式，不能反映單個(gè)電源點(diǎn)對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的戴維南參數(shù)跟蹤法具有對(duì)初值的依賴性，而且由于全微分是ー種近似方法，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致跟蹤算法的失效等的技術(shù)問題；提供了一種無需對(duì)電カ系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行任何假設(shè)或給定任何初值，提高了計(jì)算精度，且數(shù)據(jù)需求量小、計(jì)算速度快，能夠滿足在線實(shí)時(shí)的要求的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置。本發(fā)明還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的戴維南等值將系統(tǒng)側(cè)直接等效為單一電源加等值阻抗的形式，不能反映單個(gè)電源點(diǎn)對(duì)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定的影響等的技術(shù)問題；提供了ー種可以確定不同電源點(diǎn)對(duì)負(fù)荷點(diǎn)短路容量的貢獻(xiàn)度，從而有效反映不同電源對(duì)負(fù)荷點(diǎn)的電壓支撐能力，為后續(xù)電壓穩(wěn)定分析和控制提供有效指導(dǎo)的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，基于節(jié)點(diǎn)短路容量計(jì)算公式
權(quán)利要求
1.一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，基于節(jié)點(diǎn)短路容量計(jì)算公式
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟I中，轉(zhuǎn)換模塊的具體操作方法如下定義多電源等值形式由系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)分別串聯(lián)一個(gè)阻抗后，再并聯(lián)向負(fù)荷母線供電的多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，包括對(duì)一個(gè)含有個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中 個(gè)為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)，即定義為電源i對(duì)短路點(diǎn)J'的轉(zhuǎn)移阻抗，瓦為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i的內(nèi)電勢(shì)，^為對(duì)應(yīng)的功角。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟2中，導(dǎo)納矩陣獲取模塊首先定義一個(gè)含有/7個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，存在網(wǎng)絡(luò)復(fù)數(shù)線性代數(shù)方程W/=/，其中7為不包括發(fā)電機(jī)內(nèi)導(dǎo)納和負(fù)荷等效導(dǎo)納的純網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣，其中，7矩陣從電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)提供的電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒅杏?jì)算得到；然后導(dǎo)納矩陣獲取模塊將《個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)復(fù)數(shù)線性代數(shù)方程W/=/增階化為2/7維的實(shí)線性代數(shù)方程
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3中，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗獲取模塊分別針對(duì)電源節(jié)點(diǎn)及負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行修正的具體操作方法如下 步驟4. 1，由電源節(jié)點(diǎn)修正單元對(duì)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正當(dāng)發(fā)電機(jī)采用四階模型時(shí)，其定子電壓方程為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟4中，在對(duì)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的修正后，步驟2中實(shí)線性代數(shù)方程即變成了包含系統(tǒng)全部信息的實(shí)線性代數(shù)方程，修正后的方程可表示如下
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟5中，節(jié)點(diǎn)短路容量獲取模塊工作步驟如下 在標(biāo)么制下，節(jié)點(diǎn)J'的短路容量可由下式得到
全文摘要
本發(fā)明涉及一種短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置，尤其是涉及一種基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗的短路容量在線監(jiān)測(cè)方法及其裝置。具體步驟是A、將電力系統(tǒng)等值目標(biāo)由傳統(tǒng)的單電源形式變?yōu)槎嚯娫磳?duì)單負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的形式；B、利用電網(wǎng)拓?fù)湫畔?，?jì)算系統(tǒng)的純網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣，并化為xy坐標(biāo)下的增階形式；C、分別針對(duì)電源節(jié)點(diǎn)及負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行修正；D、計(jì)算各電源點(diǎn)到負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗；E、利用系統(tǒng)運(yùn)行過程中的發(fā)電機(jī)功角、端電壓、端電流等測(cè)量值，計(jì)算各電源點(diǎn)的內(nèi)電勢(shì)，從而計(jì)算節(jié)點(diǎn)短路容量值。本發(fā)明基于動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移阻抗，無需任何假設(shè)或近似，即可快速精確跟蹤節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)短路容量的變化，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102707161SQ20111028779
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者孫元章, 崔挺, 徐浩, 徐箭, 黃磊 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)