[发明专利]多工况电力系统稳定性分析方法及装置

摘要

一种多工况电力系统稳定性分析方法及装置，所述装置包括数据采集模块、马尔可夫多工况系统生成模块、稳定性分析模块和结果输出模块，其中数据采集模块用于采集网络结构参数、系统事故前后潮流、系统内发电机频率和功角，马尔可夫多工况系统生成模块用于建立离散马尔可夫多工况电力系统模型；稳定性分析模块用于确定稳定性判据，并判别系统稳定性；结果输出模块用于输出稳定性分析模块判别的系统稳定性结果。利用本发明的多工况电力系统稳定性分析方法及装置，能够有效分析多工况下电力系统稳定性，且容易实现，判别简单，与实际情况吻合度好。

主权项

1.一种多工况电力系统稳定性分析装置，所述装置包括顺序连接的数据采集模块、马尔可夫多工况系统生成模块、稳定性分析模块和结果输出模块，其中，数据采集模块用于采集网络结构参数、系统事故前后潮流、系统内发电机频率和功角，并将采集数据发送至马尔可夫多工况系统生成模块；马尔可夫多工况系统生成模块用于根据采集的数据建立离散马尔可夫多工况电力系统模型；稳定性分析模块用于构建含离散马尔可夫多工况电力系统模型的李雅普诺夫函数，确定稳定性判据，并判别系统稳定性；所述确定稳定性判据包括：扰动衰减度γ满足：其中N为趋近无穷大的正整数，则所述多工况电力系统鲁棒随机稳定；或者所述确定稳定性判据表示为：当uk＝0，ωk＝0，若所有容许的不确定性ΔAi满足：则所述多工况电力系统鲁棒随机稳定；所述判别系统稳定性的方法包括：求取线形矩阵不等式的可行性问题来判别系统稳定性，其中所述线形矩阵不等式为：ψ＝diag(Q1,Q2,…,Ql)，其中，对于每一个sk＝i∈S，记A(sk)、B(sk)、G(sk)、C(sk)、D(sk)、L(sk)分别为Ai、Bi、Gi、Ci、Di、Li，若存在一组正定对称矩阵Qi>0，i∈S，使得所述线形矩阵不等式成立，则当uk≡0时，所述多工况电力系统鲁棒随机稳定，且满足扰动衰减度的要求；结果输出模块用于输出稳定性分析模块判别的系统稳定性结果；所述离散马尔可夫多工况电力系统模型为：其中xk∈Rn为状态向量，uk∈Rp为控制输入向量，zk∈Rr为控制输出向量，过程噪声ωk为零均值噪声序列，{sk,k≥0}是在有限空间S＝{1,2,…,l}中取值的马尔可夫链，对应连锁故障可能存在的各运行工况，其状态概率pij为：Pr{s_k+1＝j|s_k＝i}＝p_ij,ΔAk(sk)为不确定参数，满足：ΔAk(sk)＝HiFk(i)Mi，其中H_i和M_i为已知矩阵，实矩阵F_k(i)反映了系统不确定参数结构信息，满足条件：所述构建含离散马尔可夫多工况电力系统模型的李雅普诺夫函数包括：Vk(Mk(sk),sk)＝tr[Mk(sk)P(sk)](P(sk)＞0)，状态相关矩阵M_k(s_k)为：其中，P＝Q‑1，Q为待定正定对称矩阵。