本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，隨著區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)、新能源大規(guī)模開發(fā)利用及“碳達(dá)峰、碳中和”與“構(gòu)建新能源為主體的電力系統(tǒng)”目標(biāo)的提出，一方面系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，另一方面系統(tǒng)中常規(guī)同步電源正逐步被風(fēng)、光等非同步電源取代，使系統(tǒng)慣量水平降低、慣量分布不均勻度增大，隨之系統(tǒng)抵抗擾動能力空間差異度增加，給系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。因?yàn)椋绾螠?zhǔn)確評估系統(tǒng)慣量空間分布程度及擾動抵抗能力成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建方法及裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建方法，包括：

3、獲取電力系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)以及支路導(dǎo)納矩陣；

4、根據(jù)支路導(dǎo)納矩陣，獲取電力系統(tǒng)的各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連支路數(shù)及節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納；

5、基于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連的支路導(dǎo)納將發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)分配到相連的支路上，獲取電力系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)；

6、基于系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算電力系統(tǒng)的系統(tǒng)透射系數(shù)并構(gòu)建系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣；

7、對系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化透射差異矩陣；

8、根據(jù)歸一化透射差異矩陣，構(gòu)建電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖。

9、可選地，基于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連的支路導(dǎo)納將發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)分配到相連的支路上的分配原則為：

10、

11、式中，mij為發(fā)電機(jī)gi、gj在線路lij上作用的慣性常數(shù)之和，即線路上分配得的總發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)為支路兩側(cè)發(fā)電機(jī)分配之和；bij為支路導(dǎo)納b的第i行第j列的元素；mi為第i個(gè)發(fā)電機(jī)的慣性常數(shù)；mj為第j個(gè)發(fā)電機(jī)的慣性常數(shù)；n為各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連支路數(shù)。

12、可選地，基于系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算電力系統(tǒng)的系統(tǒng)透射系數(shù)并構(gòu)建系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣，包括：

13、基于系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算電力系統(tǒng)的慣量基準(zhǔn)值、電納基準(zhǔn)值，并根據(jù)慣量基準(zhǔn)值以及電納基準(zhǔn)值計(jì)算連續(xù)體支路慣性常數(shù)和電納標(biāo)幺值；

14、根據(jù)連續(xù)體支路慣性常數(shù)和電納標(biāo)幺值，計(jì)算系統(tǒng)透射系數(shù)并構(gòu)建系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣。

15、可選地，連續(xù)體支路慣性常數(shù)kij和電納標(biāo)幺值hij的計(jì)算公式為：

16、

17、式中，mij為發(fā)電機(jī)gi、gj在線路lij上作用的慣性常數(shù)之和；m0為慣量基準(zhǔn)值；b0為電納基準(zhǔn)值；bij為支路導(dǎo)納b的第i行第j列的元素。

18、可選地，系統(tǒng)透射系數(shù)tij的計(jì)算公式為：

19、

20、式中，n為節(jié)點(diǎn)j的相連支路數(shù)，k≠i表示參與計(jì)算的為節(jié)點(diǎn)j相連支路中除支路lij外的其他支路ljk；

21、將透射系數(shù)集合{tij}中元素，依據(jù)節(jié)點(diǎn)編號i、j和節(jié)點(diǎn)間透射方向構(gòu)建透射系數(shù)矩陣：t＝(tij)n×n。

22、可選地，對系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化透射差異矩陣，包括：

23、將系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對稱及參數(shù)均勻程度的綜合指標(biāo)定義為透射差異系數(shù)δt，其中

24、δtij＝tij-tji

25、式中，tij為機(jī)電波節(jié)點(diǎn)i經(jīng)支路lij向節(jié)點(diǎn)j傳播時(shí)的透射系數(shù)；tji為機(jī)電波反向傳播時(shí)的透射系數(shù)；

26、根據(jù)透射差異系數(shù)δt，構(gòu)建透射差異系數(shù)矩陣δt為：

27、δt＝(δtij)n×n＝t-t'

28、式中，t＝(tij)n×n為系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣；

29、對透射差異系數(shù)矩陣δt進(jìn)行歸一化處理得到歸一化透射差異系數(shù)矩陣矩陣δtn，其中，

30、

31、式中，|δt|max為透射差異系數(shù)δt的最大值。

32、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建裝置，包括：

33、第一獲取模塊，用于獲取電力系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)以及支路導(dǎo)納矩陣；

34、第二獲取模塊，用于根據(jù)支路導(dǎo)納矩陣，獲取電力系統(tǒng)的各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連支路數(shù)及節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納；

35、第三獲取模塊，用于基于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連的支路導(dǎo)納將發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)分配到相連的支路上，獲取電力系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)；

36、計(jì)算模塊，用于基于系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算電力系統(tǒng)的系統(tǒng)透射系數(shù)并構(gòu)建系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣；

37、第四獲取模塊，用于對系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化透射差異矩陣；

38、構(gòu)建模塊，用于根據(jù)歸一化透射差異矩陣，構(gòu)建電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖。

39、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

40、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器；用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令的存儲器；所述處理器，用于從所述存儲器中讀取所述可執(zhí)行指令，并執(zhí)行所述指令以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

41、從而，通過本發(fā)明提出的基于機(jī)電波透射系數(shù)的慣量分布評價(jià)指標(biāo)能夠綜合反映系統(tǒng)區(qū)域間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、慣量空間分布和線路電納的相對強(qiáng)弱關(guān)系，評估系統(tǒng)慣量空間分布程度及擾動抵抗能力，對優(yōu)化系統(tǒng)慣量分布、改善慣量薄弱環(huán)節(jié)的頻率動態(tài)響應(yīng)特性、提升系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行能力有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連的所述支路導(dǎo)納將所述發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)分配到相連的支路上的分配原則為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述電力系統(tǒng)的系統(tǒng)透射系數(shù)并構(gòu)建系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述連續(xù)體支路慣性常數(shù)kij和所述電納標(biāo)幺值hij的計(jì)算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述系統(tǒng)透射系數(shù)tij的計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化透射差異矩陣，包括：

7.一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建裝置，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行上述權(quán)利要求1-6任一所述的方法。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖構(gòu)建方法及裝置。其中，方法包括：獲取電力系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)以及支路導(dǎo)納矩陣；根據(jù)支路導(dǎo)納矩陣，獲取電力系統(tǒng)的各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連支路數(shù)及節(jié)點(diǎn)間的支路導(dǎo)納；基于發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)相連的支路導(dǎo)納將發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)分配到相連的支路上，獲取電力系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)；基于系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算電力系統(tǒng)的系統(tǒng)透射系數(shù)并構(gòu)建系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣；對系統(tǒng)透射系數(shù)矩陣進(jìn)行歸一化處理，獲取歸一化透射差異矩陣；根據(jù)歸一化透射差異矩陣，構(gòu)建電力系統(tǒng)的透射差異加權(quán)有向圖。

技術(shù)研發(fā)人員：謝巖,申家鍇,馬世英,唐曉駿,蔡成鑫,朱劭璇,霍啟迪,張鑫,陳得治,王青,陳湘,羅紅梅,李媛媛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19