国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司杨勇获国家专利权
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龙图腾网获悉国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司申请的专利一种基于群智能算法的电网稳定性分析系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119010078B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411079280.X,技术领域涉及:H02J3/24;该发明授权一种基于群智能算法的电网稳定性分析系统是由杨勇;闫寒;李旻;张喆;肖翔;黄世华;武勋;王伟豪;姚梦婕;韩语嫣设计研发完成,并于2024-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于群智能算法的电网稳定性分析系统在说明书摘要公布了:本公开公开了一种基于群智能算法的电网稳定性分析系统,涉及电力系统技术领域。所述系统包括:电网导纳矩阵构建单元、稳定性指标计算单元和稳定性分析单元;所述电网导纳矩阵构建单元,用于确定目标电网中的节点总数,计算各个节点之间的导纳,以此构建目标电网的导纳矩阵;所述稳定性指标计算单元,用于基于导纳矩阵,计算目标电网的电压稳定性指标、频率稳定性指标和角度稳定性指标;稳定性分析单元,用于基于电压稳定性指标、频率稳定性指标和角度稳定性指标,计算最佳电网稳定性值。本发明其显著提升了电网稳定性分析的精度、实时性和可靠性,增强了电网的动态响应能力和数值稳定性,具有较强的适应性和鲁棒性。
本发明授权一种基于群智能算法的电网稳定性分析系统在权利要求书中公布了:1.一种基于群智能算法的电网稳定性分析系统,其特征在于,所述系统包括:电网导纳矩阵构建单元、稳定性指标计算单元和稳定性分析单元;所述电网导纳矩阵构建单元,用于确定目标电网中的节点总数,计算各个节点之间的导纳,再创建一个矩阵,将各个节点之间的导纳作为矩阵中的元素,以此构建目标电网的导纳矩阵;所述稳定性指标计算单元,用于基于导纳矩阵,计算目标电网的电压稳定性指标、频率稳定性指标和角度稳定性指标;稳定性分析单元,用于基于电压稳定性指标、频率稳定性指标和角度稳定性指标,计算实时的电网稳定性值;使用群智能算法,计算最佳电网稳定性值,具体包括:将实时的目标电网的运行参数作为初始值,初始化粒子群;定义目标函数,根据目标函数计算每个粒子的适应度值;根据适应度值,采用非线性策略迭代更新每个粒子的个体最优位置和全局最优位置,在迭代更新过程中,引入自适应变异机制,再迭代更新粒子的速度和位置;在迭代更新的次数达到设定的次数时,计算此时的粒子对应的电网稳定性值,作为最佳电网稳定性值;设目标电网中的节点总数为n;所述节点的类型至少包括:发电机节点、负载节点和连接节点;创建一个n行n列的方阵,则得到的导纳矩阵Ybus使用如下公式进行表示: 其中,yij表示节点i和节点j之间的导纳;i和j均为下标索引,取值均为从1到n的整数;导纳矩阵的对角元素为表示节点i与所有与之相连的节点的导纳之和,k也为下标索引,取值为从1到n的整数;yij=gij+θbij;其中,gij表示节点i和j之间的电导,表示有功功率的传输能力;bij:节点i和j之间的电纳,表示无功功率的传输能力;θ为虚数符号; 所述稳定性指标计算单元,基于导纳矩阵,通过如下公式,计算目标电网的电压稳定性指标VSI: 其中,detJred表示降阶雅可比矩阵的行列式;Vi为节点i的电压幅值;Vnom为额定电压; 所述稳定性指标计算单元,基于导纳矩阵,通过如下公式,计算目标电网的频率稳定性指标FSI: 其中,Hj为第j个节点的惯量常数,当节点为连接节点或负载节点时,取值为0;Sbase,j为第j个节点的额定容量,当节点为连接节点或负载节点时,取值为0;PL,j为第j个节点的有功功率,当节点为连接节点或发电机节点时,取值为0;fj为第j个节点的频率;fnom为额定频率;KD,j为预设的第j个节点的频率敏感系数;Δfj为第j个节点的频率偏差;λmaxYbus表示导纳矩阵Ybus的最大特征值;t为时间变量; 所述稳定性指标计算单元,基于导纳矩阵,通过如下公式,计算目标电网的角度稳定性指标ASI: 其中,Pmax,m为第m个发电机节点的最大传输功率;Pe,m为第m个发电机节点的实际传输功率;M为发电机节点的数量;δm为第m个发电机节点的功角;δcrit,m为第m个发电机节点的临界功角;Tj,m为第m个发电机节点的机械启动时间常数;为第m个发电机节点的功角变化率;δi,δj为节点i和j的功角。
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