[发明专利]一种基于动态转移阻抗的短路容量在线监测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种短路容量在线监测方法及其装置，尤其是涉及一种基于动态转移阻抗的短路容量在线监测方法及其装置。 

背景技术

短路容量的定义为电力系统中母线三相短路电流与额定电压的乘积。短路容量直接标示了系统的电压强度，短路容量大表明网络强，负荷、并联电容器或电抗器的投切不会引起电压幅值大的变化；相反，短路容量小就意味着网络薄弱。因此，为了评估电力系统的电压稳定水平和保证系统运行在足够的电压稳定域内，及时准确的确定节点处短路容量具有重要意义。 

传统的短路容量计算方法需要利用戴维南等值参数，有两个方面的缺点： 

1)现有的戴维南参数跟踪方法在精确性和实用性上都难以达到在线应用的要求。近几年，国内外学者提出了多种戴维南等值方法。但是绝大多数辨识方法都要求假定：“两个或一组时步的量测满足负荷侧必须有扰动，而系统侧无扰动”。这个要求显然不切实际。尽管很多数据处理技术被提出以提高辨识精度，但是参数漂移问题无法根治，辨识结果也就很难实用。中国电力科学研究院提出了一种基于全微分的戴维南参数跟踪法，不需要 满足上述条件，但是该方法具有对初值的依赖性，而且由于全微分是一种近似方法，当系统发生大扰动时会导致跟踪算法的失效。 

2)通过评价不同电源点对负荷节点的电压支撑能力，选取支撑能力强的电源点作为控制变量参与电压控制是一种重要的电压稳定分析与控制方法，但是戴维南等值将系统侧直接等效为单一电源加等值阻抗的形式，不能反映单个电源点对负荷节点电压稳定的影响。 

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的戴维南参数跟踪法具有对初值的依赖性，而且由于全微分是一种近似方法，当系统发生大扰动时会导致跟踪算法的失效等的技术问题；提供了一种无需对电力系统运行状态进行任何假设或给定任何初值，提高了计算精度，且数据需求量小、计算速度快，能够满足在线实时的要求的一种基于动态转移阻抗的短路容量在线监测方法及其装置。 

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的戴维南等值将系统侧直接等效为单一电源加等值阻抗的形式，不能反映单个电源点对负荷节点电压稳定的影响等的技术问题；提供了一种可以确定不同电源点对负荷点短路容量的贡献度，从而有效反映不同电源对负荷点的电压支撑能力，为后续电压稳定分析和控制提供有效指导的一种基于动态转移阻抗的短路容量在线监测方法及其装置。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

一种基于动态转移阻抗的短路容量在线监测方法，基于节点短路容量计算公式： 

SCCj=Σi∈G|E·i/Zji|,]]>

其中，G是发电机节点的集合， 为第i个发电机的电势，Z_ji便称为电势源i对短路点j的转移阻抗。SCC_j为节点处短路容量，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1，由转换模块将电力系统等值目标由单电源方式转换为包含电源节点及负荷节点的多电源对单负荷节点方式； 

步骤2，由导纳矩阵获取模块利用电网拓扑信息获取电力系统的纯网络导纳矩阵，并将该纯网络导纳矩阵化为xy坐标下的增阶形式； 

步骤3，由修正模块对步骤2中的网络导纳矩阵中的电源节点及负荷节点分别进行修正； 

步骤4，由动态转移阻抗获取模块根据步骤3已经修正的网络导纳矩阵获取各电源节点到负荷节点的动态转移阻抗； 

步骤5，由节点短路容量获取模块利用电力系统运行过程中的发电机功角、端电压、端电流的测量值，获取各电源节点的內电势，从而获取节点短路容量值。 

本发明创造性的将电力系统等值为多电源对单一负荷节点的形式，并跟据系统状态变化动态修改转移阻抗值，从而跟踪节点的短路容量变化。