基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群方法与流程

专利2025-07-01  3


本发明涉及电力系统,并且更具体地,涉及一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群方法。


背景技术:

1、新能源大规模并网条件下常规同步电源正逐步被风、光等非同步电源取代,使系统惯量水平降低、惯量空间分布不均匀度增大,使得系统抗扰能力空间差异度增加,频率响应时空差异愈发明显,给系统稳定运行带来挑战。对此,准确描述系统惯量水平及系统节点扰动抵抗能力的空间差异特征,进而实现系统惯量分布及节点抗扰能力的差异化分区分群具有重要意义。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群方法。

2、根据本发明的一个方面,提供了一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群方法,包括:

3、建立电力系统的投射性差异矩阵及系统节点导纳矩阵;

4、对透射差异矩阵进行归一化处理,获取归一化透射差异矩阵;

5、基于归一化透射差异矩阵以及系统节点导纳矩阵,采用拓扑连通性检验方法,确定电力系统的节点频率时空差异分群结果。

6、可选地,对透射差异矩阵进行归一化处理,获取归一化透射差异矩阵δtln的过程为:

7、

8、式中,δt为投射性差异矩阵;|δt|min为投射性差异矩阵δt元素最小模值;|δt|max为矩阵δt元素最大模值,δtij为节点i到节点j的透射差异系数;δtlnij为归一化后的透射差异系数。

9、可选地,基于归一化透射差异矩阵以及系统节点导纳矩阵,采用拓扑连通性检验方法,确定电力系统的节点频率时空差异分群结果,包括:

10、记录归一化透射差异矩阵大于预先设置的透射差异系数阈值的元素位置,构建坐标集合;

11、将系统节点导纳矩阵中坐标集合对应的位置置零,获取更新系统节点导纳矩阵;

12、将更新系统节点导纳矩阵作为邻接矩阵,绘制系统导纳无向图;

13、对系统导纳无向图进行连通性检验,确定电力系统的节点频率时空差异分群结果。

14、可选地,对系统导纳无向图进行连通性检验,确定电力系统的节点频率时空差异分群结果,包括:

15、采用深度优先搜索算法对系统导纳无向图进行连通性检验,统计子图个数及子图节点集合,确定节点频率时空差异分群结果,其中节点频率时空差异分群结果包括:节点分群数和节点群所含节点。

16、可选地,采用深度优先搜索算法对系统导纳无向图进行连通性检验,统计子图个数及子图节点集合,确定节点频率时空差异分群结果,包括:

17、步骤1:获取系统导纳无向图的邻接矩阵数组;

18、步骤2:初始化邻接矩阵数组visited=[0 0…0]1×n,n为顶点数量;

19、步骤3:从邻接矩阵数组的顶点v出发,访问顶点v,并令visited[v]=1;

20、步骤4:依次查找顶点v的所v有邻接点w,若visited[w]≠1,则从邻接点w出发,深度优先遍历系统导纳无向图,重复步骤2;

21、步骤5:深度优先遍历完成一次后,遍历visited数组,数组中数值为1元素对应顶点为一个联通子图i构成节点;

22、步骤6:遍历visited数组,若visited数组中有一个值不为1,则说明该点与上一个子图不连通,从该点开始进行深度优先遍历图并统计新的子图i+1;

23、步骤7:遍历visited数组,若visited数组全为1,统计子图个数n和子图所含顶点,确定节点频率时空差异分群结果。

24、根据本发明的另一个方面,提供了一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群装置,包括:

25、建立模块,用于建立电力系统的投射性差异矩阵及系统节点导纳矩阵;

26、获取模块,用于对透射差异矩阵进行归一化处理,获取归一化透射差异矩阵;

27、确定模块,用于基于归一化透射差异矩阵以及系统节点导纳矩阵,采用拓扑连通性检验方法,确定电力系统的节点频率时空差异分群结果。

28、根据本发明的又一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行本发明上述任一方面所述的方法。

29、根据本发明的又一个方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:处理器;用于存储所述处理器可执行指令的存储器;所述处理器,用于从所述存储器中读取所述可执行指令,并执行所述指令以实现本发明上述任一方面所述的方法。

30、从而,通过本发明可以将惯量分布、频率抗扰能力相近的节点划分到同一群,故而同一群内节点发生功率缺额扰动后的频率动态响应曲线相似性较高,包括初始下降斜率和首个节点频率极小值均近似相等;对于不同节点群内的发电机节点发生功率缺额时,节点初始下降斜率和首个节点频率极小值相差较大;考虑节点间连通性约束,避免将频率响应曲线相似却不存在电气联系的节点分在同一群的不合理分群,分群结果更有意义。



技术特征:

1.一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述透射差异矩阵进行归一化处理,获取归一化透射差异矩阵δtln的过程为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述归一化透射差异矩阵以及所述系统节点导纳矩阵,采用拓扑连通性检验方法,确定所述电力系统的节点频率时空差异分群结果,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述系统导纳无向图进行连通性检验,确定所述电力系统的节点频率时空差异分群结果,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,采用深度优先搜索算法对所述系统导纳无向图进行连通性检验,统计子图个数及子图节点集合,确定所述节点频率时空差异分群结果,包括:

6.一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群装置,其特征在于,包括:

7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行上述权利要求1-5任一所述的方法。

8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:


技术总结
本发明公开了一种基于机电波透射系数矩阵的节点频率时空差异分群方法,包括:建立电力系统的投射性差异矩阵及系统节点导纳矩阵;对透射差异矩阵进行归一化处理,获取归一化透射差异矩阵;基于归一化透射差异矩阵以及系统节点导纳矩阵,采用拓扑连通性检验方法,确定电力系统的节点频率时空差异分群结果。

技术研发人员:谢岩,马世英,申家锴,唐晓骏,朱劭璇,蔡成鑫
受保护的技术使用者:中国电力科学研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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