具体技术细节
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电力系统暂态功角稳定性分析方法、系统、介质及设备，用于解决大系统功角稳定性分析仿真时间成本较大的技术问题。
[0005] 本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种电力系统暂态功角稳定性分析方法，包括以下步骤：
[0007] S1、建立新能源准稳态模型；
[0008] S2、基于步骤S1得到的新能源准稳态模型建立多机系统全系统的机电暂态模型；
[0009] S3、获取发电机功角信息一维不变流形；
[0010] S4、利用步骤S3获取的发电机功角信息一维不变流形对步骤S2得到的多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶；
[0011] S5、利用步骤S4降阶后的多机系统全系统的机电暂态模型进行功角稳定性分析。
[0012] 优选地，步骤S1中，新能源准稳态模型采用双馈风机模型，包括变流器控制模型和发电机变流器模型，基于连接点的电压在正常运行模式和电压穿越模式之间切换。
[0013] 优选地，新能源准稳态模型具体为：
[0014]
[0015] 其中，id为新能源总有功电流，iq为新能源总无功电流，id1为新能源正常工作时有功电流，id2为新能源故障穿越时无功电流，iq1为新能源正常运行时无功电流，iq2为新能源故障穿越时无功电流，LF为标志位，当新能源处于正常工作状态下时，LF＝0，新能源处于电压穿越模式时，LF＝1。
[0016] 优选地，步骤S2中，多机系统全系统的机电暂态模型具体为：
[0017]
[0018] 其中，M为发电机转子惯性时间常数形成的对角阵，Pm,Pe分别为系统内所有发电机的机械功率与电磁功率，V表示节点电压向量，I表示所有设备、包括发电机、负荷、新能源等节点注入的电流，Y表示系统导纳矩阵，x表示系统内所有的动态变量，δ表示各发电机的功角，ω表示各发电机的角速度。
[0019] 优选地，步骤S3中，获取发电机功角信息一维不变流形具体为：
[0020] 将系统的轨迹限制在一个不变流形上，通过历史仿真数据获得函数h(τ)的近似表征，设针对同一系统中、同一故障，获得历史数据{δ(t1),δ(t2),…,δ(tN)}；在不变流形条件^下，矩阵Δ＝[δ(t1)‑δe,δ(t2)‑δe,…,δ(tN)‑δe]的各列向量都位于向量η张成的一维子空间内，选取η使得尽可能与由历史数据获取的矩阵Δ各列方向保持一致，将优化问题T
的最优解为对称矩阵ΔΔ 的最大特征值λm所对应的特征向量ηm，获得h(τ)的
表达式，估计基于 估计每个样本δ(tk)所对应的参数τ的值为
[0021] 优选地，步骤S4中，多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶如下：
[0022]
[0023] 其中， 为基于给定故障下的流形向量，M为发电机惯量，Pm为各发电机的机械功率，Pe为各发电机的电磁功率，h(τ)为发电机等效功角表达式，V为发电机各节点电压。
[0024] 优选地，步骤S5中，利用等面积定则分别得出了故障后的最大摇摆τ值τmax以及故障后的临界切除τ值τcc，最终得出系统的临界切除时间tcc为：
[0025]
[0026] 其中，Pm为系统降阶后的等效机械功率，Pef为故障中的等效电磁功率。
[0027] 第二方面，本发明实施例提供了一种电力系统暂态功角稳定性分析系统，包括：
[0028] 构建模块，建立新能源准稳态模型；
[0029] 多机模块，基于新能源准稳态模型建立多机系统全系统的机电暂态模型；
[0030] 信息模块，获取发电机功角信息一维不变流形；
[0031] 降阶模块，利用发电机功角信息一维不变流形对多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶；
[0032] 分析模块，利用降阶后的多机系统全系统的机电暂态模型进行功角稳定性分析。
[0033] 第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电力系统暂态功角稳定性分析方法的步骤。
[0034] 第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电力系统暂态功角稳定性分析方法的步骤。
[0035] 与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
[0036] 一种电力系统暂态功角稳定性分析方法，通过简化系能源模型，并提出新指标去评估多机系统功角稳定性，建立新能源准稳态模型；基于得到的新能源准稳态模型建立多机系统全系统的机电暂态模型；获取发电机功角信息一维不变流形；利用发电机功角信息一维不变流形对多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶；利用降阶后的多机系统全系统的机电暂态模型进行功角稳定性分析。
[0037] 进一步的，步骤S1通过简化新能源模型，能过清晰的识别新能源关键参数对功角稳定性的影响。
[0038] 进一步的，步骤S2通过将新能源方程全部转化为代数方程，进而简化了多机全系统的模型，更直观的进行功角稳定性研究。
[0039] 进一步的，步骤S4将多机系统的功角信息限制在一维流形上，方便利用现有方法如等面积定则、能量函数等方法进行功角稳定性研究。
[0040] 进一步的，步骤S5在S4的基础上，经过计算得出系统的临界切除时间，更符合工程上的指标。
[0041] 可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
[0042] 综上所述，本发明通过简化新能源模型进而简化全系统的模型，并通过一维流形降阶将多机系统复杂的功角稳定问题简单化，在此基础上提出了多机系统功角稳定的指标。
[0043] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权4项，从权-4项
1.一种电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建立新能源准稳态模型；
S2、基于步骤S1得到的新能源准稳态模型建立多机系统全系统的机电暂态模型；
S3、获取发电机功角信息一维不变流形；
S4、利用步骤S3获取的发电机功角信息一维不变流形对步骤S2得到的多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶；
S5、利用步骤S4降阶后的多机系统全系统的机电暂态模型进行功角稳定性分析。
2.根据权利要求1所述的电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，步骤S1中，新能源准稳态模型采用双馈风机模型，包括变流器控制模型和发电机变流器模型，基于连接点的电压在正常运行模式和电压穿越模式之间切换。
3.根据权利要求2所述的电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，新能源准稳态模型具体为：
其中，id为新能源总有功电流，iq为新能源总无功电流，id1为新能源正常工作时有功电流，id2为新能源故障穿越时无功电流，iq1为新能源正常运行时无功电流，iq2为新能源故障穿越时无功电流，LF为标志位，当新能源处于正常工作状态下时，LF＝0，新能源处于电压穿越模式时，LF＝1。
4.根据权利要求1所述的电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，步骤S2中，多机系统全系统的机电暂态模型具体为：
其中，M为发电机转子惯性时间常数形成的对角阵，Pm,Pe分别为系统内所有发电机的机械功率与电磁功率，V表示节点电压向量，I表示所有设备、包括发电机、负荷、新能源等节点注入的电流，Y表示系统导纳矩阵，x表示系统内所有的动态变量，δ表示各发电机的功角，ω表示各发电机的角速度。
5.根据权利要求1所述的电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，步骤S3中，获取发电机功角信息一维不变流形具体为：
将系统的轨迹限制在一个不变流形上，通过历史仿真数据获得函数h(τ)的近似表征，设针对同一系统中、同一故障，获得历史数据{δ(t1),δ(t2),…,δ(tN)}；在不变流形条件下，矩阵Δ＝[δ(t1)‑δe,δ(t2)‑δe,…,δ(tN)‑δe]^的各列向量都位于向量η张成的一维子空间内，选取η使得尽可能与由历史数据获取的矩阵Δ各列方向保持一致，将优化问题T
的最优解为对称矩阵Δ Δ 的最大特征值λm所对应的特征向量ηm，获得h(τ)的表达式，估计基于 估计每个样本δ(tk)所对应的参数τ的值为
6.根据权利要求1所述的电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，步骤S4中，多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶如下：
其中， 为基于给定故障下的流形向量，M为发电机惯量，Pm为各发电机的机械功率，Pe为各发电机的电磁功率，h(τ)为发电机等效功角表达式，V为发电机各节点电压。
7.根据权利要求1所述的电力系统暂态功角稳定性分析方法，其特征在于，步骤S5中，利用等面积定则分别得出了故障后的最大摇摆τ值τmax以及故障后的临界切除τ值τcc，最终得出系统的临界切除时间tcc为：
f
其中，Pm为系统降阶后的等效机械功率，Pe为故障中的等效电磁功率。
8.一种电力系统暂态功角稳定性分析系统，其特征在于，包括：
构建模块，建立新能源准稳态模型；
多机模块，基于新能源准稳态模型建立多机系统全系统的机电暂态模型；
信息模块，获取发电机功角信息一维不变流形；
降阶模块，利用发电机功角信息一维不变流形对多机系统全系统的机电暂态模型进行模型降阶；
分析模块，利用降阶后的多机系统全系统的机电暂态模型进行功角稳定性分析。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行权利要求1至7任一所述的方法。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求
1至7任一所述方法中的步骤。
