专利名称：一种基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法
技术领域：
本发明属于电カ系统自动化，特别涉及了ー种发电机采用ニ阶模型的电カ系统暂态稳定仿真方法。
背景技术：
电カ系统暂态稳定分析是电カ系统分析计算中最基础、最核心的内容之一。在线动态安全分析，安全稳定紧急控制、预防控制，智能调度等先进技术已逐步要求在电カ系统中推广应用。实现这些先进技术的前提条件是能够快速、准确、可靠地对大规模电カ系统进行的暂态稳定仿真计算。电カ系统暂态稳定分析的常用方法主要有数值积分法，直接法，以及将数值积分和直接法相结合的混合分析方法。数值积分是电カ系统暂态稳定计算最准确、最可靠的方法。数值积分法的最大缺点是计算量大，尽管计算机速度已经有了飞速提高，但对于大规模电カ系统，计算时间仍难以满足在线动态安全分析、预防控制、紧急控制等计算的要求。电カ系统的暂态过程可用如下形式的微分-代数方程组描述
权利要求
1.一种基于显式数值积分的电カ系统暂态稳定仿真方法，该方法适用于发电机采用ニ 阶模型时的情形，其特征在于该方法包括以下步骤步骤1 输入系统的原始參数和信息，进行潮流计算并计算各发电机电磁功率Pa及各发电机状态变量功角4和角频率碍的初值，得到初值ち(0)、4(0)和碍(0),其中 i=l,2,…がs，其中为发电机台数；步骤2 形成描述系统暂态过程的微分方程和网络代数方程，并进行网络代数方程因子表分解；步骤3 置暂态稳定计算初值时刻I = O，确定暂态稳定计算采用的积分步长h，进行暂态稳定仿真计算；步骤4 判断是否有故障或操作发生；若无，则转向步骤7 ；若有则执行步骤5 ； 步骤5 依据故障或操作情況，修改网络代数方程的因子表；步骤6:求解网络代数方程，得到 时刻的运行变量，包括节点电压、注入网络的电流及各发电机电磁功率る ；步骤7 根据时刻的各发电机电磁功率ち 和各发电机状态变量功角、角频率 _ ,按如下式计算得到ょ+A时刻的各发电机功角+
2.根据权利1要求所述的基于显式数值积分的电カ系统暂态稳定仿真方法，其特征在于在状态变量功角的计算公式中，功角5的ニ阶导数用准确的解析表达式 d2Sjdt2 = ω.χ ωβ )表示；而在状态变量角频率螂( + Α)的计算公式中，角频率 的ニ阶导数则近似用差商表示。
3.根据权利1要求所述的基于显式数值积分的电カ系统暂态稳定仿真方法，其特征在于积分运算中，每增加一次积分步长h，先进行状态变量功角·5的计算，再求解网络代数方程，然后再进行状态变量角频率⑦的计算。
全文摘要
本发明公开了一种适用发电机采用二阶模型，基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法。现有的电力系统暂态稳定数值积分方法存在计算量大，计算速度不能满足电力系统在线计算要求的缺点。与已有的电力系统暂态稳定数值积分方法相比，本发明利用功角的二阶导数存在解析表达式的特点，推导出了局部截断误差为的发电机转子运动方程显式二阶单步积分公式，而计算量则与局部截断误差为的显式欧拉法相当；本发明还利用当发电机采用二阶模型描述时，求解网络代数方程组只需要先求出功角的特点，每一积分步只需求解一次微分-代数方程。该发明显著提高了基于显式数值积分的暂态稳定仿真计算的速度，所述方法相当于改进欧拉法的二分之一。
文档编号H02J3/38GK102545263SQ20121001777
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者武同心, 王建全, 赵志奇 申请人:浙江大学