一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法及裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法及等值裝置，首先獲取直接參數(shù)，然后根究直接參數(shù)計算間接參數(shù)，并根據(jù)直接參數(shù)和間接參數(shù)構(gòu)建仿真模型，該仿真模型為電壓源串聯(lián)阻抗形式向內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供電。以此為基礎(chǔ)可以很快對內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，從而能夠加快仿真進(jìn)程，提高了工作效率。
【專利說明】—種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在對交直流大電網(wǎng)的事故進(jìn)行暫態(tài)分析時，主要通過PSCAD/EMTDC、RTDS等電磁暫態(tài)仿真工具對事故進(jìn)行仿真和分析。如果對實際電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的電磁暫態(tài)仿真，往往費時費力。而且在對電力系統(tǒng)進(jìn)行暫態(tài)分析時，一般也只是對其中的某一部分相關(guān)變量的暫態(tài)變化過程感興趣，因此，為了提高暫態(tài)仿真過程的效率，可以只對感興趣的部分網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行詳細(xì)的仿真，這部分網(wǎng)絡(luò)稱為內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；而對于其余部分網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡化等值而加快其仿真進(jìn)程，這部分網(wǎng)絡(luò)稱為外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法及裝置，用于對外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡化等值，構(gòu)建仿真模型，以加快對內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的仿真進(jìn)程。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0005]一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法，包括:
[0006]獲取外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的邊界節(jié)點的直接參數(shù)；
[0007]將所述直接參數(shù)代入預(yù)設(shè)的方程組，計算得到間接參數(shù)；
[0008]根據(jù)所述直接參數(shù)和所述間接參數(shù)構(gòu)建仿真模型。
[0009]優(yōu)選的，所述直接參數(shù)包括所述邊界節(jié)點的節(jié)點電壓相量和聯(lián)絡(luò)線的有功功率和無功功率。
[0010]優(yōu)選的，所述方程組為節(jié)點潮流方程組。
[0011]優(yōu)選的，所述間接參數(shù)為外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的等值參數(shù)，包括電壓源相量、等值自阻抗和耦合阻抗。
[0012]一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值裝置，包括:
[0013]測量單元，用于獲取外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的邊界節(jié)點的直接參數(shù)；
[0014]計算單元，用于將所述直接參數(shù)代入預(yù)設(shè)的方程組，計算得到間接參數(shù)；
[0015]模擬單元，用于根據(jù)所述直接參數(shù)和所述間接參數(shù)構(gòu)建仿真模型，并以電壓源串聯(lián)阻抗形式向內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供電。
[0016]優(yōu)選的，所述直接參數(shù)包括所述邊界節(jié)電的節(jié)點電壓和聯(lián)絡(luò)線的有功功率和無功功率。
[0017]優(yōu)選的，所述方程組為節(jié)點潮流方程組。
[0018]優(yōu)選的，所述間接參數(shù)為外部系統(tǒng)模型的等值參數(shù)，包括電壓源相量、等值自阻抗和耦合阻抗。[0019]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請?zhí)峁┑碾娏ο到y(tǒng)的等值方法及裝置首先獲取直接參數(shù)，然后根究直接參數(shù)計算間接參數(shù)，并根據(jù)直接參數(shù)和間接參數(shù)構(gòu)建仿真模型，該仿真模型為電壓源串聯(lián)阻抗形式向內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供電。以此為基礎(chǔ)可以很快對內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，從而能夠加快仿真進(jìn)程，提高了工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本申請實施例公開的一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法的流程圖；
[0022]圖2為電力系統(tǒng)等值簡化后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為本申請實施例的仿真模型的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為本申請另一實施例公開的一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖5為IEEE14節(jié)點的電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖6為線路4-5中間段發(fā)生三相接地故障，等值前后母線4和母線5上電壓的暫態(tài)特性的對比圖；
[0027]圖7為線路4-5中間段發(fā)生三相接地故障，等值前后線路2-5上的有功功率和無功功率的暫態(tài)特性對比圖；
[0028]圖8為線路4-5中間段發(fā)生三相接地故障，等值前后線路3-4上的有功功率和無功功率的暫態(tài)特性對比圖；
[0029]圖9為線路4-5中間段發(fā)生三相接地故障，等值前后線路2-4上的有功功率和無功功率的暫態(tài)特性對比圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0031]實施例一
[0032]根據(jù)研究問題的需要，將任意一個復(fù)雜的實際電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、邊界系統(tǒng)以及外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)三部分。如果外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間相連的邊界節(jié)點有兩個，則系統(tǒng)簡化等值后就構(gòu)成一個典型的二端口網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0033]對于未知的外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或已知外部系統(tǒng)但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在保證邊界節(jié)點的潮流、短路電壓水平基本一致的條件下，外部系統(tǒng)可以等值為電壓源串聯(lián)阻抗的形式向內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供電，若相鄰兩節(jié)點在外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電氣距離較近存在一定程度的耦合關(guān)系，則在表達(dá)外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時還需計及節(jié)點間的耦合阻抗。[0034]在明確上述內(nèi)容后，根據(jù)如下方法構(gòu)建仿真模型，圖1為本實施例公開的一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法的流程圖。
[0035]如圖1所示，本申請實施例公開的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法包括如下步驟:
[0036]SlOl:獲取直接參數(shù)。
[0037]獲取電力系統(tǒng)的邊界節(jié)電的直接參數(shù)，直接參數(shù)包括邊界節(jié)電的節(jié)點電壓相量和聯(lián)絡(luò)線的有功功率和無功功率。
[0038]S102:計算間接參數(shù)。
[0039]根據(jù)上一步驟獲取的直接參數(shù)，如邊界節(jié)點的節(jié)點電壓相量和聯(lián)絡(luò)線的有功功率和無功功率，將直接參數(shù)代入預(yù)設(shè)的方程組，計算得到間接參數(shù)。預(yù)設(shè)的方程組為節(jié)點潮流方程，間接參數(shù)為即外部系統(tǒng)模型的等值參數(shù)，包括電壓源相量、等值自阻抗和耦合阻抗。
[0040]根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚?，對等值的外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、邊界系統(tǒng)列寫邊界節(jié)點i的節(jié)點潮流方程。
【權(quán)利要求】
1.一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法，其特征在于，包括: 獲取外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的邊界節(jié)點的直接參數(shù)； 將所述直接參數(shù)代入預(yù)設(shè)的方程組，計算得到間接參數(shù)； 根據(jù)所述直接參數(shù)和所述間接參數(shù)構(gòu)建仿真模型。
2.如權(quán)利要求1所述的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法，其特征在于，所述直接參數(shù)包括所述邊界節(jié)點的節(jié)點電壓相量和聯(lián)絡(luò)線的有功功率和無功功率。
3.如權(quán)利要求1所述的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法，其特征在于，所述方程組為節(jié)點潮流方程組。
4.如權(quán)利要求1所述的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值方法，其特征在于，所述間接參數(shù)為外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的等值參數(shù)，包括電壓源相量、等值自阻抗和耦合阻抗。
5.一種基于邊界節(jié)點實測信息的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值裝置，其特征在于，包括: 測量單元，用于獲取外部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的邊界節(jié)點的直接參數(shù)； 計算單元，用于將所述直接參數(shù)代入預(yù)設(shè)的方程組，計算得到間接參數(shù)； 模擬單元，用于根據(jù)所述直接參數(shù)和所述間接參數(shù)構(gòu)建仿真模型，并以電壓源串聯(lián)阻抗形式向內(nèi)部系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供電。
6.如權(quán)利要求5所述的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值裝置，其特征在于，所述直接參數(shù)包括所述邊界節(jié)電的節(jié)點電壓和聯(lián)絡(luò)線的有功功率和無功功率。
7.如權(quán)利要求5所述的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值裝置，其特征在于，所述方程組為節(jié)點潮流方程組。
8.如權(quán)利要求5所述的兩端口網(wǎng)絡(luò)等值裝置，其特征在于，所述間接參數(shù)為外部系統(tǒng)模型的等值參數(shù)，包括電壓源相量、等值自阻抗和耦合阻抗。
【文檔編號】G06F17/50GK103632015SQ201310706761
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】文一宇, 徐瑞林, 黃淼, 劉育明, 董光德, 王渝紅, 張彪, 胡松伶, 朱艷 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 四川大學(xué)