电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法和装置与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法、装置、计算机可读存储介质和电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统。


背景技术：

2.目前，越来越多的工程经验表明，当新能源、柔性直流、facts等电力电子装备大规模接入电网后，可能引发电力系统出现新的次/超同步振荡问题，造成电力系统运行不稳定，而目前无法准确定量分析振荡稳定性。


技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法、装置、计算机可读存储介质和电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统，以至少解决现有技术中无法准确定量分析振荡稳定性的问题。
4.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，包括：在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。
5.可选地，获取第一矩阵和第二矩阵，包括：获取预定频率和基波频率；获取所述预定频率下所述并网点处的a相电压、所述第一位置处的a相电流、所述第二位置处的a相电流；构建第一矩阵，其中，所述第一矩阵为：
[0006][0007]
f表示所述预定频率，fb表示所述基波频率，va(f)表示f下的所述并网点处的a相电压，va(2f
b-f)表示2f
b-f下的所述并网点处的a相电压，i
1a
(f)表示f下的所述第一位置处的a相电流，i
1a
(2f
b-f)表示2f
b-f下的所述第一位置处的a相电流；构建第二矩阵，其中，所述第二矩阵为：
[0008][0009]i2a
(f)表示f下的所述第二位置处的a相电流，i
2a
(2f
b-f)表示下的所述第二位置处的a相电流。
[0010]
可选地，将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗，包括：采用第一公式
[0011]
ztot(f)＝[za
11
(f)+zb
11
(f)]*[za
22
(f)+zb
22
(f)]
[0012]-[za
12
(f)+zb
12
(f)]*[za
21
(f)+zb
21
(f)]
[0013]
计算预定频率范围下的所述聚合阻抗，其中，ztot(f)表示所述聚合阻抗，za
1i
(f)表示所述第一矩阵中的元素，za
2i
(f)表示所述第二矩阵中的元素。
[0014]
可选地，提取所述聚合阻抗的实部和虚部，包括：获取子预定频率范围中的各频率对应的所述聚合阻抗的第一幅值，得到多个所述第一幅值，其中，所述子预定频率范围是所述预定频率范围中的部分；获取多个所述第一幅值中的最小值，得到第一目标幅值，并确定所述第一目标幅值对应的频率为第一目标频率；采用第二公式rtot(f)＝re{ztot(f)},xtot(f)＝im{ztot(f)}提取所述聚合阻抗的所述实部和所述虚部，其中，rtot(f)表示所述实部的曲线，xtot(f)表示所述虚部的曲线，re表示复数的实部函数，im表示复数的虚部函数。
[0015]
可选地，根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性，包括：采用第三公式
[0016]
flag＝kx(fd1)
·
rtot(fd1)-kr(fd1)
·
xtot(fd1)
[0017]
计算稳定参数，其中，flag表示所述稳定参数，rtot(fd1)表示rtot(f)在fd1下的阻抗值，xtot(fd1)表示xtot(f)在fd1下的阻抗值，fd1表示所述第一目标频率，kr(fd1)表示rtot(f)在fd1下的斜率，kx(fd1)表示xtot(f)在fd1下的斜率；在所述稳定参数大于预设阈值的情况下，确定所述电力系统稳定；在所述稳定参数小于所述预设阈值的情况下，确定所述电力系统不稳定。
[0018]
可选地，在根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性之后，所述方法还包括：采用第四公式
[0019][0020]
计算所述聚合阻抗对应的虚拟聚合阻抗，其中，所述虚拟聚合阻抗用于表征在所述电力系统中加入的虚拟存在的聚合阻抗，其中，ztot_x(f)表示所述虚拟聚合阻抗，j表示虚数；获取所述子预定频率范围中的各频率对应的所述虚拟聚合阻抗的第二幅值，得到多个所述第二幅值；获取多个所述第二幅值中的最小值，得到第二目标幅值，并确定所述第二目标幅值对应的频率为第二目标频率；根据所述第一目标频率、所述第二目标频率、稳定参数确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度。
[0021]
可选地，根据所述第一目标频率、所述第二目标频率、稳定参数确定所述电力系统
的稳定程度或者不稳定程度，包括：采用第五公式
[0022][0023]
确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度，其中，ξ表示所述电力系统的阻尼，fd2表示所述第二目标频率，flag＞0表示所述电力系统稳定，flag＜0表示所述电力系统不稳定。
[0024]
根据本技术的另一方面，提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置，包括：第一获取单元，用于在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；第一计算单元，用于将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；第一确定单元，用于提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。
[0025]
根据本技术的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。
[0026]
根据本技术的又一方面，提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由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任意一种所述的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。
[0027]
应用本技术的技术方案，提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，因此，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。
附图说明
[0028]
构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0029]
图1示出了根据本技术的实施例中提供的一种执行电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法的移动终端的硬件结构框图；
[0030]
图2示出了根据本技术的实施例提供的一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法的流程示意图；
[0031]
图3示出了本技术的电力系统和目标电力设备的等效电路的示意图；
[0032]
图4示出了又一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法的流程示意图；
[0033]
图5示出了根据本技术的实施例提供的一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置的结构框图。
[0034]
其中，上述附图包括以下附图标记：
[0035]
102、处理器；104、存储器；106、传输设备；108、输入输出设备。
具体实施方式
[0036]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0037]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0038]
需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0039]
正如背景技术中所介绍的，现有技术中无法准确定量分析振荡稳定性，为解决如上的问题，本技术的实施例提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法、装置、计算机可读存储介质和电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统。
[0040]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0041]
本技术实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
[0042]
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的设备信息的显示方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104
可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(network interface controller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(radio frequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
[0043]
在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0044]
图2是根据本技术实施例的一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
[0045]
步骤s201，在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，上述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，上述第一位置是上述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，上述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，上述第二位置是上述并网点与上述电力系统之间的线路上的任一位置，上述并网点为上述目标电力设备与上述电力系统的连接点；
[0046]
具体地，在有目标电力设备并入电力系统的等效电路如图3所示，其中，vabc表示并网点的a、b、c三相电压，i1abc表示并网点注入目标电力设备的a、b、c三相电流，i2abc表示并网点注入电力系统的a、b、c三相电流。
[0047]
具体地，在给定的频率下，可以获取目标电力设备的频率响应，作为阻抗特性，还可以获取电力系统的频率响应，作为阻抗特性，还可根据阻抗特性来获取频率响应曲线。
[0048]
步骤s202，将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；
[0049]
具体地，可以对第一矩阵和第二矩阵进行聚合，具体聚合方式是行列式计算的方式来将第一矩阵和第二矩阵进行聚合的，进而可以得到聚合阻抗，这样可以将目标电力设备的阻抗特性和电力系统的阻抗特性结合起来的主特性。
[0050]
步骤s203，提取上述聚合阻抗的实部和虚部，并根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性。
[0051]
具体地，聚合阻抗实际上是一个复合函数，复合函数中具有实部和虚部，分别将聚合阻抗的实部和虚部提取出来，再基于实部的数值和虚部的数值来确定快速判别电力系统次/超同步振荡稳定性。
[0052]
具体地，还可以通过频率来展开计算阻抗，进而定量分析电力系统的振动稳定性。
[0053]
通过本实施例，提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗
特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，因此，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。
[0054]
第一矩阵和第二矩阵构建的方式有多种，可以通过电压电流与阻抗的相关性来构建第一矩阵和第二矩阵，具体实现过程中，获取第一矩阵和第二矩阵，可以通过以下步骤实现：获取预定频率和基波频率；获取上述预定频率下上述并网点处的a相电压、上述第一位置处的a相电流、上述第二位置处的a相电流；构建第一矩阵，其中，上述第一矩阵为：
[0055][0056]
f表示上述预定频率，fb表示上述基波频率，va(f)表示f下的上述并网点处的a相电压，va(2f
b-f)表示2f
b-f下的上述并网点处的a相电压，i
1a
(f)表示f下的上述第一位置处的a相电流，i
1a
(2f
b-f)表示2f
b-f下的上述第一位置处的a相电流；构建第二矩阵，其中，上述第二矩阵为：
[0057][0058]i2a
(f)表示f下的上述第二位置处的a相电流，i
2a
(2f
b-f)表示下的上述第二位置处的a相电流。
[0059]
该方案中，将va(f)、va(2f
b-f)、i
1a
(f)和i
1a
(2f
b-f)之间的频率响应关系作为目标电力设备的2*2阻抗矩阵特性，记作za(f)(第一矩阵)，将va(f)、va(2f
b-f)、i
2a
(f)和i
2a
(2f
b-f)之间的频率响应关系作为电力系统的2*2阻抗矩阵特性，记作zb(f)，这样可以得到较为准确的目标电力设备和电力系统的与阻抗有关的矩阵，进而后续可以更为准确地分析振荡稳定性。
[0060]
具体地，在给定的f的及情况下，令2*2阻抗矩阵za(f)和zb(f)的各矩阵元素分别如下所示：
[0061][0062]
具体地，首先得到了如下关系式：
[0063]
[0064]
基于此，反向由v和i得到z，得到
[0065][0066]
第二矩阵也是上标-1，表示矩阵求逆得到的，此处不做赘述。
[0067]
具体地，可以获取za
11
(f)、za
12
(f)、za
21
(f)、za
22
(f)、zb
11
(f)、zb
12
(f)、zb
21
(f)和zb
22
(f)的频率响应曲线，可以通过阻抗扫描法或者理论推导法来获取za
11
(f)、za
12
(f)、za
21
(f)、za
22
(f)、zb
11
(f)、zb
12
(f)、zb
21
(f)和zb
22
(f)在频率范围0-100hz的阻抗值，频率间隔是δf，δf可以为0.01hz。
[0068]
为进一步对第一矩阵和第二矩阵进行聚合，具体实现过程中，将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗，可以通过以下步骤实现：采用第一公式
[0069]
ztot(f)＝[za
11
(f)+zb
11
(f)]*[za
22
(f)+zb
22
(f)]
[0070]-[za
12
(f)+zb
12
(f)]*[za
21
(f)+zb
21
(f)]
[0071]
计算预定频率范围下的上述聚合阻抗，其中，ztot(f)表示上述聚合阻抗，za
1i
(f)表示上述第一矩阵中的元素，za
2i
(f)表示上述第二矩阵中的元素。
[0072]
该方案中，可以获取聚合阻抗ztot(f)在预定频率范围的阻抗值，具体可以根据第一公式，可以获取到za
11
(f)、za
12
(f)、za
21
(f)、za
22
(f)、zb
11
(f)、zb
12
(f)、zb
21
(f)和zb
22
(f)在预定频率范围内的阻抗值，这样就可以获取到聚合阻抗ztot(f)在预定频率范围的阻抗值，进而后续可以根据聚合阻抗ztot(f)来确定振荡稳定性。
[0073]
为了高效地提取聚合阻抗的实部和虚部，进而后续可以根据聚合阻抗的实部和虚部来准确地分析振荡稳定性，本技术的提取上述聚合阻抗的实部和虚部，可以通过以下步骤实现：获取子预定频率范围中的各频率对应的上述聚合阻抗的第一幅值，得到多个上述第一幅值，其中，上述子预定频率范围是上述预定频率范围中的部分；获取多个上述第一幅值中的最小值，得到第一目标幅值，并确定上述第一目标幅值对应的频率为第一目标频率；采用第二公式rtot(f)＝re{ztot(f)},xtot(f)＝im{ztot(f)}提取上述聚合阻抗的上述实部和上述虚部，其中，rtot(f)表示上述实部的曲线，xtot(f)表示上述虚部的曲线，re表示复数的实部函数，im表示复数的虚部函数。
[0074]
该方案中，可以获取聚合阻抗ztot(f)在子预定频率范围内所有幅值中的极小值点，这样无需对所有的频率范围内的频率响应的阻抗进行判断，加快了判别速度，进而将复合函数的聚合阻抗ztot(f)提取实部的部分和虚部的部分，进而后续根据实部的数值和虚部的数值来进一步准确地判断振荡稳定性。
[0075]
具体地，对于次/超同步振荡，系统中次同步频率成分和超同步频率成分都是成对存在的，即如果系统中有f1(f1》50hz)频率的超同步频率成分，则同时必存在100-f1频率的次同步频率成分。因此，为了加快判别速度，只需判别(50 100hz)频率范围的稳定情况即可。
[0076]
具体地，可以求取聚合阻抗ztot(f)在(50 100hz)频率范围内不同频率点阻抗值的幅值，并绘制聚合阻抗幅值与频率间的幅值-频率响应曲线，寻找幅值-频率响应曲线的
极小值点。可以假设聚合阻抗ztot(f)的幅值-频率响应曲线极小值点对应的频率为fd1，进而绘制聚合阻抗ztot(f)在(50 100hz)频率范围的实部曲线和虚部曲线，具体可以通过第二公式来分别提取聚合阻抗ztot(f)的实部曲线和虚部曲线。
[0077]
为了根据聚合阻抗的实部和虚部来进一步准确地分析振荡稳定性，本技术的根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性，可以通过以下步骤实现：采用第三公式
[0078]
flag＝kx(fd1)
·
rtot(fd1)-kr(fd1)
·
xtot(fd1)计算稳定参数，其中，flag表示上述稳定参数，rtot(fd1)表示rtot(f)在fd1下的阻抗值，xtot(fd1)表示xtot(f)在fd1下的阻抗值，fd1表示上述第一目标频率，kr(fd1)表示rtot(f)在fd1下的斜率，kx(fd1)表示xtot(f)在fd1下的斜率；在上述稳定参数大于预设阈值的情况下，确定上述电力系统稳定；在上述稳定参数小于上述预设阈值的情况下，确定上述电力系统不稳定。
[0079]
该方案中，在得到了聚合阻抗ztot(f)的实部和虚部后，可以计算聚合阻抗ztot(f)的实部曲线和虚部曲线在频率点fd1下对应的频率值以及斜率，具体可以是计算rtot(f)在fd1下的阻抗值，计算xtot(f)在fd1下的阻抗值，分别记作rtot(fd1)和xtot(fd1)，进而计算rtot(f)在频率点fd1的斜率，记作kr(fd1)，计算xtot(f)在频率点fd1的斜率，记作kx(fd1)，通过稳定参数来进行稳定性的判别，通过本方案可以较为准确对电力系统的振动稳定性进行判别。
[0080]
具体地，预设阈值可以是0，在flag》0时，表明系统次/超同步振荡稳定；flag《0时，表明系统次/超同步振荡不稳定，其中，flag等于0的时候是临界值，此时系统处于系统次/超同步振荡稳定和不稳定之间。
[0081]
在确定了电力系统的振荡稳定性之后，还可以确定电力系统的振动稳定性的程度，在一些实施例上，在根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性之后，上述方法还包括如下步骤：采用第四公式
[0082][0083]
计算上述聚合阻抗对应的虚拟聚合阻抗，其中，上述虚拟聚合阻抗用于表征在上述电力系统中加入的虚拟存在的聚合阻抗，其中，ztot_x(f)表示上述虚拟聚合阻抗，j表示虚数；获取上述子预定频率范围中的各频率对应的上述虚拟聚合阻抗的第二幅值，得到多个上述第二幅值；获取多个上述第二幅值中的最小值，得到第二目标幅值，并确定上述第二目标幅值对应的频率为第二目标频率；根据上述第一目标频率、上述第二目标频率、稳定参数确定上述电力系统的稳定程度或者不稳定程度。
[0084]
该方案中，可以根据第四公式，可以获取到虚拟聚合阻抗ztot_x(f)，在预定频率范围内的阻抗值，这样后续可以根据虚拟聚合阻抗ztot_x(f)来确定电力系统的稳定程度和不稳定程度。
[0085]
具体地，可以求取虚拟聚合阻抗ztot_x(f)在(50 100hz)频率范围内不同频率点阻抗值的幅值，并寻找幅值-频率响应曲线的极小值点。虚拟聚合阻抗ztot_x(f)的幅值-频率响应曲线的极小值点对应的频率应该是fd2，为了保证方案的准确率较高，fd1和fd2频率差值可以小于3hz。
[0086]
在一些实施例上，根据上述第一目标频率、上述第二目标频率、稳定参数确定上述
电力系统的稳定程度或者不稳定程度，具体可以通过以下步骤实现：采用第五公式
[0087][0088]
确定上述电力系统的稳定程度或者不稳定程度，其中，ξ表示上述电力系统的阻尼，fd2表示上述第二目标频率，flag＞0表示上述电力系统稳定，flag＜0表示上述电力系统不稳定。
[0089]
该方案中，在电力系统稳定或者不稳定时，还可以确定电力系统的稳定程度和不稳定程度，以对电力系统进行进一步定量判别，可以通过第五公式，来进一步对电力系统的稳定程度和不稳定程度进行判断。
[0090]
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本技术的技术方案，以下将结合具体的实施例对本技术的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法的实现过程进行详细说明。
[0091]
本实施例涉及一种具体的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，如图4所示，包括如下步骤：
[0092]
步骤s1：通过阻抗扫描法或者理论推导法来获取频率范围0-100hz(频率间隔是δf)内，不同频率点的目标电力设备的阻抗值和电力系统的阻抗值；
[0093]
步骤s2：根据第一公式计算聚合阻抗在频率范围0-100hz内不同频率点的阻抗值，根据第四公式计算虚拟聚合阻抗在频率范围0-100hz内不同频率点的阻抗值；
[0094]
步骤s3：绘制聚合阻抗以及虚拟聚合阻抗的幅值与频率间的幅值-频率响应曲线，并寻找幅值-频率响应曲线的极小值点，令极小值点对应的频率为第一目标频率和第二目标频率，第一目标频率和第二目标频率的频率差小于3hz；
[0095]
步骤s4：绘制聚合阻抗的实部曲线和虚部曲线(根据第二公式得到)，获取实部曲线和虚部曲线在第一目标频率的阻抗值，获取实部曲线和虚部曲线在第一目标频率的斜率值；
[0096]
步骤s5：基于第三公式定性的判别系统次/超同步振荡稳定与否，如果当flag》0时，表明系统次/超同步振荡稳定；flag《0时，表明系统次/超同步振荡不稳定；
[0097]
步骤s6：基于第五公式定量估算系统次/超同步振荡的阻尼。
[0098]
本技术实施例还提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置，需要说明的是，本技术实施例的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0099]
以下对本技术实施例提供的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置进行介绍。
[0100]
图5是根据本技术实施例的一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置的结
构框图。如图5所示，该装置包括：
[0101]
第一获取单元10，用于在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，上述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，上述第一位置是上述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，上述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，上述第二位置是上述并网点与上述电力系统之间的线路上的任一位置，上述并网点为上述目标电力设备与上述电力系统的连接点；
[0102]
具体地，在有目标电力设备并入电力系统的等效电路如图3所示，其中，vabc表示并网点的a、b、c三相电压，i1abc表示并网点注入目标电力设备的a、b、c三相电流，i2abc表示并网点注入电力系统的a、b、c三相电流。
[0103]
具体地，在给定的频率下，可以获取目标电力设备的频率响应，作为阻抗特性，还可以获取电力系统的频率响应，作为阻抗特性，还可根据阻抗特性来获取频率响应曲线。
[0104]
第一计算单元20，用于将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；
[0105]
具体地，可以对第一矩阵和第二矩阵进行聚合，具体聚合方式是行列式计算的方式来将第一矩阵和第二矩阵进行聚合的，进而可以得到聚合阻抗，这样可以将目标电力设备的阻抗特性和电力系统的阻抗特性结合起来的主特性。
[0106]
第一确定单元30，用于提取上述聚合阻抗的实部和虚部，并根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性。
[0107]
具体地，聚合阻抗实际上是一个复合函数，复合函数中具有实部和虚部，分别将聚合阻抗的实部和虚部提取出来，再基于实部的数值和虚部的数值来确定快速判别电力系统次/超同步振荡稳定性。
[0108]
具体地，还可以通过频率来展开计算阻抗，进而定量分析电力系统的振动稳定性。
[0109]
通过本实施例，提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，因此，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。
[0110]
第一矩阵和第二矩阵构建的方式有多种，可以通过电压电流与阻抗的相关性来构建第一矩阵和第二矩阵，具体实现过程中，第一获取单元包括第一获取模块、第二获取模块、第一构建模块和第二构建模块，第一获取模块用于获取预定频率和基波频率；第二获取模块用于获取上述预定频率下上述并网点处的a相电压、上述第一位置处的a相电流、上述第二位置处的a相电流；第一构建模块用于构建第一矩阵，其中，上述第一矩阵为：
[0111]
[0112]
f表示上述预定频率，fb表示上述基波频率，va(f)表示f下的上述并网点处的a相电压，va(2f
b-f)表示2f
b-f下的上述并网点处的a相电压，i
1a
(f)表示f下的上述第一位置处的a相电流，i
1a
(2f
b-f)表示2f
b-f下的上述第一位置处的a相电流；第二构建模块用于构建第二矩阵，其中，上述第二矩阵为：
[0113][0114]i2a
(f)表示f下的上述第二位置处的a相电流，i
2a
(2f
b-f)表示下的上述第二位置处的a相电流。
[0115]
该方案中，将va(f)、va(2f
b-f)、i
1a
(f)和i
1a
(2f
b-f)之间的频率响应关系作为目标电力设备的2*2阻抗矩阵特性，记作za(f)(第一矩阵)，将va(f)、va(2f
b-f)、i
2a
(f)和i
2a
(2f
b-f)之间的频率响应关系作为电力系统的2*2阻抗矩阵特性，记作zb(f)，这样可以得到较为准确的目标电力设备和电力系统的与阻抗有关的矩阵，进而后续可以更为准确地分析振荡稳定性。
[0116]
具体地，在给定的f的及情况下，令2*2阻抗矩阵za(f)和zb(f)的各矩阵元素分别如下所示：
[0117][0118]
具体地，首先得到了如下关系式：
[0119][0120]
基于此，反向由v和i得到z，得到
[0121][0122]
第二矩阵也是上标-1，表示矩阵求逆得到的，此处不做赘述。
[0123]
具体地，可以获取za
11
(f)、za
12
(f)、za
21
(f)、za
22
(f)、zb
11
(f)、zb
12
(f)、zb
21
(f)和zb
22
(f)的频率响应曲线，可以通过阻抗扫描法或者理论推导法来获取za
11
(f)、za
12
(f)、za
21
(f)、za
22
(f)、zb
11
(f)、zb
12
(f)、zb
21
(f)和zb
22
(f)在频率范围0-100hz的阻抗值，频率间隔是δf，δf可以为0.01hz。
[0124]
为进一步对第一矩阵和第二矩阵进行聚合，具体实现过程中，第一计算单元包括
第一计算模块，第一计算模块用于采用第一公式
[0125]
ztot(f)＝[za
11
(f)+zb
11
(f)]*[za
22
(f)+zb
22
(f)]
[0126]-[za
12
(f)+zb
12
(f)]*[za
21
(f)+zb
21
(f)]
[0127]
计算预定频率范围下的上述聚合阻抗，其中，ztot(f)表示上述聚合阻抗，za
1i
(f)表示上述第一矩阵中的元素，za
2i
(f)表示上述第二矩阵中的元素。
[0128]
该方案中，可以获取聚合阻抗ztot(f)在预定频率范围的阻抗值，具体可以根据第一公式，可以获取到za
11
(f)、za
12
(f)、za
21
(f)、za
22
(f)、zb
11
(f)、zb
12
(f)、zb
21
(f)和zb
22
(f)在预定频率范围内的阻抗值，这样就可以获取到聚合阻抗ztot(f)在预定频率范围的阻抗值，进而后续可以根据聚合阻抗ztot(f)来确定振荡稳定性。
[0129]
为了高效地提取聚合阻抗的实部和虚部，进而后续可以根据聚合阻抗的实部和虚部来准确地分析振荡稳定性，本技术的第一确定单元包括第三获取模块、第四获取模块和提取模块，第三获取模块用于获取子预定频率范围中的各频率对应的上述聚合阻抗的第一幅值，得到多个上述第一幅值，其中，上述子预定频率范围是上述预定频率范围中的部分；第四获取模块用于获取多个上述第一幅值中的最小值，得到第一目标幅值，并确定上述第一目标幅值对应的频率为第一目标频率；提取模块用于采用第二公式
[0130]
rtot(f)＝re{ztot(f)},xtot(f)＝im{ztot(f)}提取上述聚合阻抗的上述实部和上述虚部，其中，rtot(f)表示上述实部的曲线，xtot(f)表示上述虚部的曲线，re表示复数的实部函数，im表示复数的虚部函数。
[0131]
该方案中，可以获取聚合阻抗ztot(f)在子预定频率范围内所有幅值中的极小值点，这样无需对所有的频率范围内的频率响应的阻抗进行判断，加快了判别速度，进而将复合函数的聚合阻抗ztot(f)提取实部的部分和虚部的部分，进而后续根据实部的数值和虚部的数值来进一步准确地判断振荡稳定性。
[0132]
具体地，对于次/超同步振荡，系统中次同步频率成分和超同步频率成分都是成对存在的，即如果系统中有f1(f1》50hz)频率的超同步频率成分，则同时必存在100-f1频率的次同步频率成分。因此，为了加快判别速度，只需判别(50 100hz)频率范围的稳定情况即可。
[0133]
具体地，可以求取聚合阻抗ztot(f)在(50 100hz)频率范围内不同频率点阻抗值的幅值，并绘制聚合阻抗幅值与频率间的幅值-频率响应曲线，寻找幅值-频率响应曲线的极小值点。可以假设聚合阻抗ztot(f)的幅值-频率响应曲线极小值点对应的频率为fd1，进而绘制聚合阻抗ztot(f)在(50 100hz)频率范围的实部曲线和虚部曲线，具体可以通过第二公式来分别提取聚合阻抗ztot(f)的实部曲线和虚部曲线。
[0134]
为了根据聚合阻抗的实部和虚部来进一步准确地分析振荡稳定性，本技术的第一确定单元包括第二计算模块、第一确定模块和第二确定模块，第二计算模块用于采用第三公式flag＝kx(fd1)
·
rtot(fd1)-kr(fd1)
·
xtot(fd1)计算稳定参数，其中，flag表示上述稳定参数，rtot(fd1)表示rtot(f)在fd1下的阻抗值，xtot(fd1)表示xtot(f)在fd1下的阻抗值，fd1表示上述第一目标频率，kr(fd1)表示rtot(f)在fd1下的斜率，kx(fd1)表示xtot(f)在fd1下的斜率；第一确定模块用于在上述稳定参数大于预设阈值的情况下，确定上述电力系统稳定；第二确定模块用于在上述稳定参数小于上述预设阈值的情况下，确定上述电力系统不稳定。
[0135]
该方案中，在得到了聚合阻抗ztot(f)的实部和虚部后，可以计算聚合阻抗ztot(f)的实部曲线和虚部曲线在频率点fd1下对应的频率值以及斜率，具体可以是计算rtot(f)在fd1下的阻抗值，计算xtot(f)在fd1下的阻抗值，分别记作rtot(fd1)和xtot(fd1)，进而计算rtot(f)在频率点fd1的斜率，记作kr(fd1)，计算xtot(f)在频率点fd1的斜率，记作kx(fd1)，通过稳定参数来进行稳定性的判别，通过本方案可以较为准确对电力系统的振动稳定性进行判别。
[0136]
具体地，预设阈值可以是0，在flag》0时，表明系统次/超同步振荡稳定；
[0137]
flag《0时，表明系统次/超同步振荡不稳定，其中，flag等于0的时候是临界值，此时系统处于系统次/超同步振荡稳定和不稳定之间。
[0138]
在确定了电力系统的振荡稳定性之后，还可以确定电力系统的振动稳定性的程度，在一些实施例上，上述装置还包括第二计算单元、第二获取单元、第三获取单元和第二确定单元，第二计算单元用于在根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性之后，采用第四公式
[0139][0140]
计算上述聚合阻抗对应的虚拟聚合阻抗，其中，上述虚拟聚合阻抗用于表征在上述电力系统中加入的虚拟存在的聚合阻抗，其中，ztot_x(f)表示上述虚拟聚合阻抗，j表示虚数；第二获取单元用于获取上述子预定频率范围中的各频率对应的上述虚拟聚合阻抗的第二幅值，得到多个上述第二幅值；第三获取单元用于获取多个上述第二幅值中的最小值，得到第二目标幅值，并确定上述第二目标幅值对应的频率为第二目标频率；第二确定单元用于根据上述第一目标频率、上述第二目标频率、稳定参数确定上述电力系统的稳定程度或者不稳定程度。
[0141]
该方案中，可以根据第四公式，可以获取到虚拟聚合阻抗ztot_x(f)，在预定频率范围内的阻抗值，这样后续可以根据虚拟聚合阻抗ztot_x(f)来确定电力系统的稳定程度和不稳定程度。
[0142]
具体地，可以求取虚拟聚合阻抗ztot_x(f)在(50 100hz)频率范围内不同频率点阻抗值的幅值，并寻找幅值-频率响应曲线的极小值点。虚拟聚合阻抗ztot_x(f)的幅值-频率响应曲线的极小值点对应的频率应该是fd2，为了保证方案的准确率较高，fd1和fd2频率差值可以小于3hz。
[0143]
在一些实施例上，第二确定单元包括第三确定模块，第三确定模块用于采用第五公式
[0144][0145]
确定上述电力系统的稳定程度或者不稳定程度，其中，ξ表示上述电力系统的阻尼，fd2表示上述第二目标频率，flag＞0表示上述电力系统稳定，flag＜0表示上述电力系
统不稳定。
[0146]
该方案中，在电力系统稳定或者不稳定时，还可以确定电力系统的稳定程度和不稳定程度，以对电力系统进行进一步定量判别，可以通过第五公式，来进一步对电力系统的稳定程度和不稳定程度进行判断。
[0147]
上述电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、第一计算单元和第一确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0148]
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中无法准确定量分析振荡稳定性的问题。
[0149]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
[0150]
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。
[0151]
具体地，电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法包括：
[0152]
步骤s201，在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，上述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，上述第一位置是上述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，上述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，上述第二位置是上述并网点与上述电力系统之间的线路上的任一位置，上述并网点为上述目标电力设备与上述电力系统的连接点；
[0153]
步骤s202，将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；
[0154]
步骤s203，提取上述聚合阻抗的实部和虚部，并根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性。
[0155]
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。
[0156]
具体地，电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法包括：
[0157]
步骤s201，在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，上述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，上述第一位置是上述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，上述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，上述第二位置是上述并网点与上述电力系统之间的线路上的任一位置，上述并网点为上述目标电力设备与上述电力系统的连接点；
[0158]
步骤s202，将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；
[0159]
步骤s203，提取上述聚合阻抗的实部和虚部，并根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性。
[0160]
本技术还提供一种电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统，包括一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种
上述的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。
[0161]
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
[0162]
步骤s201，在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，上述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，上述第一位置是上述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，上述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，上述第二位置是上述并网点与上述电力系统之间的线路上的任一位置，上述并网点为上述目标电力设备与上述电力系统的连接点；
[0163]
步骤s202，将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；
[0164]
步骤s203，提取上述聚合阻抗的实部和虚部，并根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性。本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
[0165]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
[0166]
步骤s201，在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，上述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，上述第一位置是上述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，上述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，上述第二位置是上述并网点与上述电力系统之间的线路上的任一位置，上述并网点为上述目标电力设备与上述电力系统的连接点；
[0167]
步骤s202，将上述第一矩阵和上述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；
[0168]
步骤s203，提取上述聚合阻抗的实部和虚部，并根据上述聚合阻抗的上述实部的数值和上述聚合阻抗的上述虚部的数值确定上述电力系统的振荡稳定性。
[0169]
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0170]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0171]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0172]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0173]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0174]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0175]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0176]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0177]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0178]
从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
[0179]
1)、本技术的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，因此，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。
[0180]
2)、本技术的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置，提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及
电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，因此，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。
[0181]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法，其特征在于，包括：在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一矩阵和第二矩阵，包括：获取预定频率和基波频率；获取所述预定频率下所述并网点处的a相电压、所述第一位置处的a相电流、所述第二位置处的a相电流；构建第一矩阵，其中，所述第一矩阵为：f表示所述预定频率，f
b
表示所述基波频率，v
a
(f)表示f下的所述并网点处的a相电压，v
a
(2f
b-f)表示2f
b-f下的所述并网点处的a相电压，i
1a
(f)表示f下的所述第一位置处的a相电流，i
1a
(2f
b-f)表示2f
b-f下的所述第一位置处的a相电流；构建第二矩阵，其中，所述第二矩阵为：i
2a
(f)表示f下的所述第二位置处的a相电流，i
2a
(2f
b-f)表示下的所述第二位置处的a相电流。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗，包括：采用第一公式ztot(f)＝[za
11
(f)+zb
11
(f)]*[za
22
(f)+zb
22
(f)]-[za
12
(f)+zb
12
(f)]*[za
21
(f)+zb
21
(f)]计算预定频率范围下的所述聚合阻抗，其中，ztot(f)表示所述聚合阻抗，za
1i
(f)表示所述第一矩阵中的元素，za
2i
(f)表示所述第二矩阵中的元素。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，提取所述聚合阻抗的实部和虚部，包括：获取子预定频率范围中的各频率对应的所述聚合阻抗的第一幅值，得到多个所述第一
幅值，其中，所述子预定频率范围是所述预定频率范围中的部分；获取多个所述第一幅值中的最小值，得到第一目标幅值，并确定所述第一目标幅值对应的频率为第一目标频率；采用第二公式rtot(f)＝re{ztot(f)},xtot(f)＝im{ztot(f)}提取所述聚合阻抗的所述实部和所述虚部，其中，rtot(f)表示所述实部的曲线，xtot(f)表示所述虚部的曲线，re表示复数的实部函数，im表示复数的虚部函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性，包括：采用第三公式flag＝kx(fd1)
·
rtot(fd1)-kr(fd1)
·
xtot(fd1)计算稳定参数，其中，flag表示所述稳定参数，rtot(fd1)表示rtot(f)在fd1下的阻抗值，xtot(fd1)表示xtot(f)在fd1下的阻抗值，fd1表示所述第一目标频率，kr(fd1)表示rtot(f)在fd1下的斜率，kx(fd1)表示xtot(f)在fd1下的斜率；在所述稳定参数大于预设阈值的情况下，确定所述电力系统稳定；在所述稳定参数小于所述预设阈值的情况下，确定所述电力系统不稳定。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性之后，所述方法还包括：采用第四公式计算所述聚合阻抗对应的虚拟聚合阻抗，其中，所述虚拟聚合阻抗用于表征在所述电力系统中加入的虚拟存在的聚合阻抗，其中，ztot_x(f)表示所述虚拟聚合阻抗，j表示虚数；获取所述子预定频率范围中的各频率对应的所述虚拟聚合阻抗的第二幅值，得到多个所述第二幅值；获取多个所述第二幅值中的最小值，得到第二目标幅值，并确定所述第二目标幅值对应的频率为第二目标频率；根据所述第一目标频率、所述第二目标频率、稳定参数确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一目标频率、所述第二目标频率、稳定参数确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度，包括：采用第五公式
确定所述电力系统的稳定程度或者不稳定程度，其中，ξ表示所述电力系统的阻尼，fd2表示所述第二目标频率，flag＞0表示所述电力系统稳定，flag＜0表示所述电力系统不稳定。8.一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定装置，其特征在于，包括：第一获取单元，用于在有目标电力设备接入电力系统的情况下，获取第一矩阵和第二矩阵，其中，所述第一矩阵的元素为第一位置处的阻抗，所述第一位置是所述目标电力设备与并网点之间的线路上的任一位置，所述第二矩阵的元素为第二位置处的阻抗，所述第二位置是所述并网点与所述电力系统之间的线路上的任一位置，所述并网点为所述目标电力设备与所述电力系统的连接点；第一计算单元，用于将所述第一矩阵和所述第二矩阵进行行列式计算，得到聚合阻抗；第一确定单元，用于提取所述聚合阻抗的实部和虚部，并根据所述聚合阻抗的所述实部的数值和所述聚合阻抗的所述虚部的数值确定所述电力系统的振荡稳定性。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。10.一种电力系统次/超同步振荡稳定性的检测系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由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中任意一项所述的电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法。

技术总结
本申请提供了一种电力系统次/超同步振荡稳定性的确定方法和装置。本申请提出了一种新的确定电力系统稳定性的方式，具体原理是采用特征值的方式来计算稳定性的，通过在目标电力设备接入电力系统时，对目标电力设备接入电力系统的阻抗进行计算，以及电力系统在目标电力设备接入系统时的阻抗进行计算，可以分别得到目标电力设备对应的阻抗特性，以及电力系统的阻抗特性，再根据这两个阻抗特性来计算聚合阻抗，聚合阻抗实际上是复数，引入了复数实际上是可以保证运算频率是不变的，复数中包括实部和虚部，对聚合阻抗进行拆分，可以得到对应的实部和虚部来定量分析振荡稳定性，避免了复杂的建模过程，进而保证可以准确定量分析振动稳定性。定性。定性。


技术研发人员：袁豪 周保荣 李诗旸 陈雁 孙鹏伟 李俊杰
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/8/4