[发明专利]一种基于直流功率空间的最近鞍结分岔点计算方法

说明书

本发明公开了一种基于直流功率空间的最近鞍结分岔点计算方法，包括：S1、根据直流多馈入系统的广义短路比构造表征系统鞍结分岔点的功率空间代数方程；S2、利用广义短路比对应的特征向量构造功率空间中电压稳定边界的法向量；S3、利用功率空间代数方程与电压稳定边界的法向量进行迭代计算，得到当前运行点到电压稳定边界的最短距离；S4、以S3中的最短距离作为当前运行点到最近鞍结分岔点的距离。本发明通过构造出表征系统鞍结分岔点的功率空间代数方程组，结合功率空间中电压稳定边界的法向量进行最近鞍结分岔点的迭代计算，从而直接准确地得到当前运行点到最近鞍结分岔点的距离，进行快速有效的稳定风险预警。

技术领域

本发明涉及电压鞍结分岔技术领域，尤其是涉及一种基于直流功率空间的最近鞍结分岔点计算方法。

背景技术

我国的新能源发电资源与负荷中心之间存在地理分离特征，故大规模直流输电工程被用于远距离电能传输。随着基于电网换向换流器的高压直流规模持续增加，多馈入受端系统面临严峻的电压稳定挑战。特别地，由于新能源发电的随机性、间歇性，以及受端电网负荷功率波动等因素，直流多馈入系统的运行点也随之不断变动。为保证受端电网安全稳定运行，需要对电压稳定裕度进行评估。对于多馈入系统，有三类常见的多馈入系统短路比指标，分别是以CIGRE直流工作组提出的多馈入短路比、以苏黎世联邦理工学院的Denis等提出的等值有效短路比和以浙江大学辛焕海教授提出的广义短路比为代表的网络模态解耦类指标。但是这类指标只能一定程度上量化直流多馈入系统的电压稳定裕度，无法指示出距离当前运行点最近的鞍结分岔点，难以为调度运行人员提供更直接的不稳定运行点信息。

在中国专利文献上公开的“基于广义运行短路比的电力系统稳定性判断方法及装置”，其公开号为CN110137943B，公开日期为2020-10-23，包括根据电力系统中的潮流信息输入广义运行短路比GOSCR模型；将GOSCR模型的输出数值和数值1进行比较；若数值大于1，则电力系统处于稳定状态；若数值等于1，则电力系统处于临界稳定状态；若数值小于1，则电力系统失去稳定。该技术考虑了同步机及其励磁电压控制动态特性影响，建立新的广义运行短路比模型使得对电力系统稳定的判断更加精确，同时，功率电压灵敏因子的维度低，使得模型的计算量减小，运行速度更快；但是该技术只能反映电力系统是否稳定，并不能直观地通过当前运行点与最近鞍结分岔点的距离来进行更精确地反映电压稳定裕度，无法快速有效地提供稳定风险预警。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中常见的多馈入系统短路比指标无法完全量化判断直流多馈入系统的电压稳定裕度的问题，提供了一种基于直流功率空间的最近鞍结分岔点计算方法，通过构造出表征系统鞍结分岔点的功率空间代数方程组，结合功率空间中电压稳定边界的法向量进行最近鞍结分岔点的迭代计算，从而直接准确地得到当前运行点到最近鞍结分岔点的距离，进行快速有效的稳定风险预警。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于直流功率空间的最近鞍结分岔点计算方法，包括：

S1、根据直流多馈入系统的广义短路比构造表征系统鞍结分岔点的功率空间代数方程；

S2、利用广义短路比对应的特征向量构造功率空间中电压稳定边界的法向量；

S3、利用功率空间代数方程与电压稳定边界的法向量进行迭代计算，得到当前运行点到电压稳定边界的最短距离；

S4、以S3所述的最短距离作为当前运行点到最近鞍结分岔点的距离。