[发明专利]交流联络线稳态随机功率波动的数学建模方法

权利要求书

1.交流联络线稳态随机功率波动的数学建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤A：根据静态负荷模型，得到互联的两区电网的负荷波动方程，并根据弱联络电网的特征，对所述负荷波动方程进行简化；

步骤B：根据联络线稳态传输功率方程和弱联络电网的特征，用等值发电机功角代替联络线相角，建立联络线稳态随机功率波动值ΔP₁₂和功角差δ₁₂的代数方程；

步骤C：设定区域电网内机组间没有功角差，得到稳态条件下互联电网等值发电机的转子方程和等值发电机功角差δ₁₂的微分方程；

步骤D：根据步骤A和步骤C，得到功角差微分方程，根据t＝0时刻的三个边界条件，求解功角差δ₁₂的方程；

步骤E：将所述功角差δ₁₂的方程代入步骤B所述代数方程，得到稳态条件下交流联络线的随机功率波动数学模型；

步骤F：根据步骤E的数学模型，计算联络线稳态运行时随机功率波动的幅值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A所述静态负荷模型采用了频率依赖的静态负荷模型，且所述负荷调节效应系数和所述频率变化量均用时变量表示。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述负荷波动方程是建立负荷波动值ΔP_Li和负荷调节效应系数K_i(t)以及频率变化量(ω_i(t)-ω₀)之间的关系，为：

式中，ΔP_L1和ΔP_L2为负荷变化量，K₁(t)和K₂(t)为两个互联电网的负荷调节效应系数，ω₁(t)和ω₂(t)为两个互联电网的系统频率；ω₀为电网频率额定值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述弱联络电网的特征是联络线的静态稳定极限不超过被联电力系统的较小系统的发电机总容量的10％～15％，并认为：

将公式(1)中两式分别除以等值发电机惯量得到：

两式相减得到： 

根据公式(2)，将公式(4)简化为：

式中M₁、M₂为两个互联电网在各自的惯量中心下的等值转动惯量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述联络线稳态传输功率方程为：

ΔP₁₂＝BU₁U₂(sinθ₁₂-sinθ₁₂₀)                        (6)

其中θ₁₂为联络线两端的相角差，θ₁₂₀为联络线两端相角差的初始值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述弱联络电网的特征为两个互联电网的发电机的等值电抗很小；

用发电机等值功角代替联络线相角，由于联络线相角较小，公式(6)表示为：

ΔP₁₂＝BU₁U₂(δ₁₂-δ₁₂₀)                              (7)

其中δ₁₂为联络线两端等值发电机的功角差，δ₁₂₀为等值发电机功角差的初始值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C所述稳态条件下互联电网等值发电机的转子方程为：

将公式(8)中两式相减得到：

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