[发明专利]一种基于随机数据驱动的两区域系统惯量计算方法

权利要求书

1.一种基于随机数据驱动的两区域系统惯量计算方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、建立同步发电机经典二阶模型下，转子运动方程，

其中，δ为发电机功角，ω为发电机实际角速度，ω_n为发电机额定角速度，H为发电机惯量，P_m为发电机机械功率，P_e为发电机电磁功率，D为发电机系统阻尼，△ω为发电机角速度变化量；

对转子运动方程进行线性变换和拉普拉斯变换以△ω为状态变量得出的特征值为

其中，P_tl0为总传输有功功率，δ_e0为系统等效相角；

特征值的实部对应于机电振荡的衰减系数，虚部对应于振荡角频率，获得系统等效参数与机电振荡参数之间的关系，

其中，α是衰减系数，f_d是振荡频率；

步骤二、利用随机子空间法，辨识机电振荡的区间模态参数

其中，λ_i连续时间系统特征值，a_i为连续时间系统特征值的实部，b_i为连续时间系统特征值的虚部，i为系统特征值的个数，η_i为离散时间系统特征值，f_i为连续时间系统振荡频率；

步骤三、系统等效电抗由网络电抗和发电机等效电抗组成，相干发电机的相关特性为

其中：ω_i为发电机i的角速度，ω_j为发电机j的角速度，ξ为角速度偏差精度，V_i为发电机i的端电压，V_j为发电机j的端电压，b为相干发电机端电压的恒定复数比；

由相干特性将n阶电压方程简化成二阶矩阵为

其中：I₁'为区域1等效电流，I₂'为区域2等效电流，Y'为等效导纳阵，V₁'为区域1等效母线电压，V₂'为区域2等效母线电压；

网络等效电抗为

x'_e＝Im(1/Y₁₂')

其中：x'_e为网络等效电抗；

发电机等效电抗为

其中：Z_e为区域等效发电机电抗，Z_i为发电机i的电抗，Z_j为发电机j的电抗；

获得稳态时系统等效电抗参数；

步骤四、稳态时区域间联络线总传输功率参数和区域间的等效相角参数为稳态时总传输有功功率等于所有的联络线功率之和，其中稳态时母线电压幅度的标幺值约等于1，系统等效相角δ_e0可以根据系统等效电抗计算，

其中：P_tl0为总传输有功功率，n为区域间联络线的条数，P_tli为第i条联络线上的传输有功功率，X_e为系统等效电抗；

步骤五、根据步骤三获得的系统等效电抗参数以及步骤四获得的稳态时的传输功率和等效相角，获得系统惯量H为

其中，ω_n为发电机额定角速度，P_tl0为总传输有功功率，δ_e0为系统等效相角，α是衰减系数，f_d是振荡频率；

至此，一种基于随机数据驱动的两区域系统惯量计算完成。