[发明专利]一种基于全纯嵌入的暂态稳定网络方程方法

权利要求书

1.一种基于全纯嵌入的暂态稳定网络方程方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取以实部和虚部表示的含有非线性负荷的节点电压方程、发电机电压方程，将二者进行联合消去电网电流，得到非线性网络方程；包括：

S11、电网节点连接有发电机和恒功率设备，向电网中注入功率为P_i0+jQ_i0；节点向电网注入的电流为I，整理为实部和虚部I＝I_x+jI_y；节点电压V整理为实部和虚部V＝V_x+jV_y；将单个节点的实部与虚部分开，得到如下节点电压方程

其中，P₀、Q₀分别表示恒功率负荷的实部和虚部，G、B分别是对节点导纳矩阵分别取实部和虚部得到的；

电压倒数相量W：节点电压倒数W整理为实部和虚部

W＝W_x+jW_y；

节点电压方程使用矩阵形式整理为

S12、借助发电机电压方程计算并消去I_x，I_y，得到节点电压的方程组，具体包括：

电网坐标系下发电机电压方程为

其中，G_x，B_x，B_y，G_y为电压方程整理为电网坐标系后得到的表示发电机等值导纳，E′_x，E′_y为发电机内部的励磁电势变量；

S13、由电压方程变换整理得到发电机的虚拟电流I′，整理为实部和虚部I′＝I′_x+jI′_y，获得如下I′_x，I′_y表达式：

I′_x，I′_y从S12电网坐标系下发电机电压方程中取出，称为发电机虚拟电流，为已知量；

提取I′_x，I′_y后的电网坐标系下发电机电压方程与S11矩阵形式节点电压方程联立，消去I_x，I_y；

计算得到节点i的电压方程：

S2、将所述非线性网络方程中引入全纯嵌入因子，使所述非线性网络方程中待求的电压变量为关于全纯嵌入因子的全纯函数；

S3、根据S2所得非线性网络方程计算发电机虚拟电流展开项，并逐项求出电压变量各项系数；

S4、选取数值逼近方法，根据电压变量各项系数还原出电压变量。

2.根据权利要求1所述的基于全纯嵌入的暂态稳定网络方程方法，其特征在于，所述S2具体包括：

改写节点i变量I′_i，V_i，W_i使其在复数域s域内保持解析，同时V_i(s)＝1/W_i(s)；

在所有负荷向电网中注入功率上乘以全纯嵌入因子s，使待求的电压变量为关于s的全纯函数：

s＝1表示所有负荷正常工作，s＝0表示电网空载运行。

3.根据权利要求2所述的基于全纯嵌入的暂态稳定网络方程方法，其特征在于，所述S3具体包括：

发电机的虚拟电流展开式为I′_i(s)＝I′_i[0]+sI′_i[1]+s²I′_i[2]+…，取I′_i[0]＝I′_i，I′_i[k]＝0，k＝1，2，…；

根据关于s的全纯函数电压变量，计算全纯变量级数的第n项，得到如下结果：

利用上式重复计算得到所有节点的电压的展开式系数V_i[0]，V_i[1]，V_i[2]，…。

4.根据权利要求3所述的基于全纯嵌入的暂态稳定网络方程方法，其特征在于，所述S4具体包括：

利用计算得到的若干项电压展开式系数，整理得到电压变量的复数形式；

对于每一个电压变量，使用数值逼近算法进行还原。