風電接入電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電氣領域，特別設及一種風電接入電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析的方 法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 由于風電出力的隨機變化，系統(tǒng)運行點也隨機波動。傳統(tǒng)的確定性小干擾穩(wěn)定分 析方法可理解為是分析平衡點的穩(wěn)定性，即對一個確定運行點進行分析，運種方法難W對 含大規(guī)模風電電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性進行準確地分析。為了能夠更準確分析風電接入電力 系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定問題的特性，對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定進行概率性分析是很有必要的。
[0003] 目前研究含風電電力系統(tǒng)不確定性問題的概率分析方法主要有蒙特卡羅(Monte 化rlo)法、W快速傅立葉變換法和累積量法為代表的解析法W及W點估計法為代表的近似 法Ξ大類。解析法和近似法需要十分復雜的數(shù)學推導與計算。Monte化rlo方法需要大量抽 樣，計算量大，但其簡單易行，能夠模擬各種復雜情況。
[0004] 當前，基于Monte Carlo的風電電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定概率分析方法都是針對小系 統(tǒng)搭建模型編程實現(xiàn)的，其實現(xiàn)方法沒有利用成熟的適合大系統(tǒng)的穩(wěn)定分析程序，即BPA程 序，難W應用到實際大系統(tǒng)。而已有的大型電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析程序BPA不具備處理風電出力 的隨機性，因而難W實現(xiàn)含風電的大型電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析方法。
[0005] 因此，如何實現(xiàn)基于BPA的風電接入電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析的方法，是本領 域技術人員需要解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種風電接入電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析的方法及系統(tǒng)， 可W對含風電的實際電力系統(tǒng)進行小干擾概率分析來全面分析風電接入對實際系統(tǒng)小干 擾穩(wěn)定性影響。
[0007] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種風電接入電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析的 方法，包括：
[000引生成各個預定風電場對應的隨機風速樣本，在各所述隨機風速樣本的情況下計算 所述預定風電場各自對應的隨機出力樣本序列；其中，各預定風電場對應的隨機風速樣本 的數(shù)量相同；
[0009] 讀取接入預定風電場的電力系統(tǒng)的原始潮流數(shù)據(jù)文件，并根據(jù)所述原始潮流數(shù)據(jù) 文件確定電力系統(tǒng)中預定風電場的原始總出力及常規(guī)機組的原始總出力；
[0010] 按照各個預定風電場的隨機出力樣本序列，修改接入預定風電場的電力系統(tǒng)的各 個預定風電場的原始出力及各常規(guī)機組的原始出力，得到接入預定風電場的電力系統(tǒng)的新 的潮流數(shù)據(jù)文件;其中，接入預定風電場的電力系統(tǒng)的新的潮流數(shù)據(jù)文件的數(shù)量與隨機出 力樣本序列的出力樣本數(shù)相同；
[0011] 調用BPA小干擾穩(wěn)定分析程序對由各個隨機出力樣本下的新的潮流數(shù)據(jù)文件更新 后的每個隨機出力樣本下的電力系統(tǒng)進行確定性的小干擾穩(wěn)定性分析，得到分析結果；
[0012] 統(tǒng)計所述分析結果，確定接入預定風電場的電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定概率指標。
[0013] 其中，所述生成各個預定風電場對應的隨機風速樣本，在各所述隨機風速樣本的 情況下計算所述預定風電場各自對應的隨機出力樣本序列，包括：
[0014] 通過mat lab中的We化ull分布樣本生成工具箱，生成各個預定風電場的隨機風速 樣本；
[0015] 根據(jù)各個預定風電場的隨機風速樣本，利用風場出力與風速的關系式，計算得到 所述預定風電場各自對應的隨機出力樣本序列。
[0016] 其中，所述讀取接入預定風電場的電力系統(tǒng)的原始潮流數(shù)據(jù)文件，并根據(jù)所述原 始潮流數(shù)據(jù)文件確定電力系統(tǒng)中預定風電場的原始總出力及常規(guī)機組的原始總出力，包 括：
[0017] 利用matlab中的fscanf文件讀取函數(shù)W字符串的形式將接入預定風電場的電力 系統(tǒng)的BPA原始潮流文件讀入matlab中并賦值給matlab中的字符串變量中；
[001引通過對所述mat lab中的字符串變量的捜索，獲取各個預定風電場的風場的出力值 的字符，將風場的出力值的字符轉換為數(shù)字，并相加得到電力系統(tǒng)中預定風電場的風場原 始總出力；
[0019] 獲取所述matlab中的字符串變量中的常規(guī)機組的出力值的字符，將常規(guī)機組的出 力值的字符轉換為數(shù)字，并相加得到電力系統(tǒng)中的常規(guī)機組原始總出力。
[0020] 其中，所述按照各個預定風電場的隨機出力樣本序列，修改接入預定風電場的電 力系統(tǒng)的各個預定風電場的原始出力及各常規(guī)機組的原始出力，得到接入預定風電場的電 力系統(tǒng)的新的潮流數(shù)據(jù)文件，包括：
[0021] 依次將各個預定風電場的隨機出力樣本序列中的各個出力樣本的數(shù)值轉換成字 符串；
[0022] 將各個出力樣本的數(shù)值對應字符串填入所述matlab中的字符串變量中描述出力 值的字符位置來修改所述matlab中的字符串變量中的各個風場原始出力；
[0023] 計算得到每個隨機風速樣本下電力系統(tǒng)中預定風電場總出力；
[0024] 根據(jù)所述原始潮流文件中的預定風電場的原始總出力及常規(guī)機組的原始總出力， 及每個隨機風速樣本下電力系統(tǒng)中預定風電場總出力，計算得到每個隨機風速樣本下的電 力系統(tǒng)的潮流文件中的發(fā)電有功修改因子；
[0025] 將每個隨機風速樣本下的電力系統(tǒng)的發(fā)電有功修改因子填入所述matlab中的字 符串變量中常規(guī)機組PZ卡中，修改所述matlab中的字符串變量的常規(guī)機組總出力，得到每 個隨機風速樣本下的新的mat lab中的字符串變量；
[0026] 將得到的每個隨機風速樣本下的新的matlab中的字符串變量轉換成文件，得到每 個隨機風速樣本下電力系統(tǒng)的新的潮流數(shù)據(jù)文件。
[0027] 其中，所述統(tǒng)計所述分析結果，確定接入預定風電場的電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定概 率指標，包括：
[0028] 根據(jù)分析結果，統(tǒng)計每個隨機風速樣本中接入預定風電場的電力系統(tǒng)的特征值的 實部最大值；
[0029] 根據(jù)每個隨機風速樣本中接入預定風電場的電力系統(tǒng)的特征值的實部最大值，利 用Lyapunov穩(wěn)定判據(jù)，得到小干擾穩(wěn)定概率。
[0030] 本發(fā)明提供一種風電接入電力系統(tǒng)小干擾概率穩(wěn)定分析的系統(tǒng)，包括：
[0031] 樣本獲取模塊，用于生成各個預定風電場對應的隨機風速樣本，在各所述隨機風 速樣本的情況下計算所述預定風電場各自對應的隨機出力樣本序列；其中，各預定風電場 對應的隨機風速樣本的數(shù)量相同；
[0032] 總出力獲取模塊，用于讀取接入預定風電場的電力系統(tǒng)的原始潮流數(shù)據(jù)文件，并 根據(jù)所述原始潮流數(shù)據(jù)文件確定電力系統(tǒng)中預定風電場的原始總出力及常規(guī)機組的原始 總出力；
[0033] 潮流數(shù)據(jù)文件模塊，用于按照各個預定風電場的隨機出力樣本序列，修改接入預 定風電場的電力系統(tǒng)的各個預定風電場的原始出力及各常規(guī)機組的原始出力，得到接入預 定風電場的電力系統(tǒng)的新的潮流數(shù)據(jù)文件;其中，接入預定風電場的電力系統(tǒng)的新的潮流 數(shù)據(jù)文件的數(shù)量與隨機出力樣本序列的出力樣本數(shù)相同；
[0034] BPA模塊，用于調用BPA小干擾穩(wěn)定分析程序對由各個隨機出力樣本下的新的潮流 數(shù)據(jù)文件更新后的每個隨機出力樣本下的電力系統(tǒng)進行確定性的小干擾穩(wěn)定性分析，得到 分析結果；
[0035] 概率模塊，用于統(tǒng)計所述分析結果，確定接入預定風電場的電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn) 定概率指標。
[0036] 其中，所述樣本獲取模塊包括：
[0037] 風速樣本單元，用于通過matlab中的We化ul 1分布樣本生成工具箱，生成各個預定 風電場的隨機風速樣本；
[0038] 出力樣本單元，用于根據(jù)各個預定風電場的隨機風速樣本，利用風場出力與風速 的關系式，計算得到所述預定風電場各自對應的隨機出力樣本序列。
[0039] 其中，所述總出力獲取模塊包括：
[0040] 讀取單元，用于利用matlab中的fscanf文件讀取函數(shù)W字符串的形式將接入預定 風電場的電力系統(tǒng)的BPA原始潮流文件讀入mat lab中并賦值給mat lab中的字符串變量中；
[0041] 風場總出力單元，用于通過對所述matlab中的字符串變量的捜索，獲取各個預定 風電場的風場的出力值的字符，將風場的出力值的字符轉換為數(shù)字，并相加得到電力系統(tǒng) 中預定風電場的風場原始總出力；
[0042] 機組總出力單元，用于獲取所述matlab中的字符串變量中的常規(guī)機組的出力值的 字符，將常規(guī)機組的出力值的字符轉換為數(shù)字，并相加得到電力系統(tǒng)中的常規(guī)機組原始總 出力。
[0043] 其中，所述潮流數(shù)據(jù)文件模塊包括：
[0044] 風場出力轉換單元，用于依次將各個預定風電場的隨機出力樣本序列中的各個出 力樣本的數(shù)值轉換成字符串；
[0045] 風場出力修改單元，用于將各個出力樣本的數(shù)值對應字符串填入所述matlab中的 字符串變量中描述出力值的字符位置來修改所述matlab中的字符串變量中的各個風場原 始出力；
[0046] 風場總出力單元，用于計算得到每個隨機風速樣本下電力系統(tǒng)中預定風電場總出 力；
[0047] 因子獲取單元，用于根據(jù)所述原始潮流文件中的預定風電場的原始總出力及常規(guī) 機組的原始總出力，及每個隨機風速樣本下電力系統(tǒng)中預定風電場總出力，計算得到每個 隨機風速樣本下