[发明专利]电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度辨识方法，尤其涉及一种基于广域类噪声信号的电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度辨识方法，属于电力系统动态稳定分析与发电规划的交叉技术领域。

背景技术

随着互联电网规模的发展，系统运行面临运行方式安排、潮流控制与调峰等困难，以及动态、暂态稳定等各类稳定问题，严重威胁电力系统安全稳定运行。

当前，解决上述安全问题的基本策略是“以保守性换可靠性”，造成投资浪费。由于系统运行方式和系统动态稳定性息息相关，因此可以通过调整系统运行方式，达到稳定系统、增加安全边际与稳定裕度的目的。

传统调整系统运行方式的方法主要通过调整电力系统发电机有功功率达到提高电力系统主导机电模式的阻尼比的目的。其中，发电机有功功率对电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度在上述调整中起到关键的分析作用。

一般来说，发电机有功功率对电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度可以通过电力系统线性化模型分析求解。通过计算发电机有功功率的增量与电力系统主导机电模式的阻尼比的增量的偏导数，可得到相应的灵敏度结果。然而，当电力系统规模很大时，采用上述方法不但计算量大，而且很有可能在求解偏导数Jacobi矩阵时出现数值计算问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种电力系统主导机电模式的阻尼比的灵敏度辨识方法。由向量采集系统收集系统数据，进而获取系统降阶模型，计算出主导机电模式的阻尼比，并通过大量数据的回归分析进行计算，在线获取发电机有功功率对电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度。本发明解决了传统方法所遇到的难题，可用于电力系统动态稳定分析。

本发明提出的电力系统主导机电模式的阻尼比灵敏度辨识方法，包括以下步骤：

（1）以采样周期T实时采集电力系统在设定运行方式下多台发电机的有功功率，以采集时间窗M内的每台发电机的平均有功功率作为该台发电机的有功功率P，并采集电力系统在采集时间窗M内的动态响应类噪声数据y；

（2）根据上述动态响应类噪声数据y，利用随机子空间方法，对上述运行方式下的电力系统进行降阶建模，得到如下降阶状态方程：

x(k+1)=Ax(k)+w(k)y(k)=Cx(k)+v(k)]]>

其中，A、C分别是降阶辨识的状态矩阵和输出矩阵，x为状态向量，y为上述动态响应类噪声数据，作为降阶状态方程的输出向量，w、v分别为输入、输出噪声向量；

（3）通过上述降阶状态方程中降阶辨识的状态矩阵A，得到电力系统主导机电模式的离散特征值z_i，并通过下式计算得到与离散特征值z_i相对应的电力系统主导机电模式的连续特征值λ_i：