[发明专利]一种用于分析含风电电力系统随机稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其是涉及一种用于分析含风电电力系统随机稳定性的方法。

背景技术

现代电力系统中存在着大量随机扰动，且在不同程度上影响着系统稳定性及电能质量。传统的电力系统稳定性分析大多是在给定系统运行状态、元件参数、干扰方式的情况下进行，使用常微分方程描述系统动态行为，通过求解状态方程的特征根来分析其稳定性。对于系统中存在的大量随机扰动现象，如负荷的随机波动、原动机扭矩的随机振动、互联大电网中功率角的随机振荡、风力发电中风速随机变化等，通常运用概率统计的方法来处理和解决。该领域已经有了比较长的研究历史，而且也取得了相当多的研究成果。然而常微分方程是基于黎曼积分的确定性方程，因此传统研究方法的本质仍然是确定性方法，计算量大，且给出的是稳定性分析的统计结果，无法从本质上描述随机因素对系统动态过程的影响。

随机微分方程(Stochastic Differential Equation)在描述系统随机扰动时具有优势，其基于随机积分(Stochastic Integral)直接刻画系统中存在的随机扰动变量，可以更准确的建立电力系统数学模型，进而得到更准确的稳定性分析方法和控制策略。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前常规稳定性分析方法无法准确分析含风电电力系统受到随机扰动影响的缺点，提供一种用于分析含风电电力系统随机稳定性的方法，所述方法包括以下几个步骤：

步骤1、利用随机微分方程对系统中存在的随机扰动进行建模，建立电力系统的时变参数动态模型；

步骤2、从实用及理论角度出发给出适用的随机稳定性定义；

步骤3、利用随机微分方程理论，Ito（变量替换）公式，随机Lyapunov（李雅普诺夫）能量函数方法找到了实用的随机渐近均方稳定判据，并推导出状态矩阵参数不确定系统的随机稳定性判据。

所述方法中的步骤1主要包括：

步骤101、根据异步风机的戴维宁等效电路设立风电机组的定子电流方程为：

I‾S=U‾-E‾′Rs+jX′;]]>

其中U是定子电压；IS为定子电流；E'是暂态电势；RS是定子电阻；X'用下式计算：

X′=XS+XrXmXr+Xm;]]>

其中Xr是转子漏抗；XS是定子漏抗；Xm是励磁电抗。

步骤102、设立风电机组的电磁暂态方程为：