(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111553917.0 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 (72)发明人 刘锋　杨鹏　吴世勇　于沛鑫　 沈沉　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 代理人 杜月 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 平衡点无关的电力系统暂态同步稳定性分 析方法及系统 (57)摘要 本申请涉及电力系统稳定分析和监测技术 领域， 尤其涉及一种平衡点无关的电力系统暂态 同步稳定性分析方法及系统。 其中， 平衡点无关 的电力系统暂态同步稳定性分析方法， 包括： 根 据电力系统模型确定与电力系统模型对应的同 步能量函数； 根据同步能量函数确定同步收敛 域； 基于同步收敛域， 根据故障后电力系统初值 判断电力系统暂态同步稳定性。 采用上述方案的 本申请可以在无需知道故障后平衡点的信息的 前提下， 根据故障后电力系统初值， 直接判断电 力系统暂态同步稳定性， 同时， 可 以避免耗时的 仿真计算， 并且能提供稳定裕度等定量信息 。 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 CN 114374202 A 2022.04.19 CN 114374202 A 1.一种平衡点无关的电力系统暂态同步稳定性分析 方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 根据电力系统模型确定与所述电力系统模型对应的同步能量 函数； 根据所述同步能量 函数确定同步收敛域； 基于所述同步收敛域， 根据故障后电力系统初值判断电力系统暂态同步稳定性。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在所述根据电力系统模型确定与 所述电力系 统模型对应的同步能量 函数之前， 还 包括： 确定电力系统模型； 根据所述电力系统模型确定电力系统的状态变量。 3.如权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 根据下式确定所述电力系统模型： 其中， x1、 x2为电力系统的子状态变量， 为n1维欧式空间， 为n2维欧式空间， z为 电力系统的代数变量， θ为电力系统各节点的相角， V为电力系统各节点的电压幅值， col (·)为列向量 拼接函数， f1(·)、 f2(·)、 g(·)为二次连续可微 函数。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据 所述电力系统模型确定电力系统的 状态变量， 包括： 根据电力系统的子状态变量确定电力系统的状态变量， 其中， 根据下式确定电力系统 的状态变量： n＝n1+n2 其中， x为电力系统的状态变量， x1、 x2为电力系统的子状态变量。 5.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据电力系统模型确定与所述电力系统 模型对应的同步能量 函数， 包括： 根据电力系统的状态变量以及电力系统的代数变量确定所述同步能量函数； 其中， 所 述同步能量 函数同时满足以下公式： ||h(x， z)| |≤c|| η(x， z)| | 其中， 为连续可微的同步能量函数， x为电力系统的状态变 量， z为电力系统的代 数变量， η( ·)、 ξ(·)为向量函数， α( ·)、 β(·)和γ(·)为K类函数， c为不小于0的常数， h (·)为集合 上的连续可微 函数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114374202 A 2其中， 连续可微 函数h(·)定义为： 其中， 集合 集合 为一个连通的开 集， 并满足代数非奇异条件； 其中， K类函数为[0， k) →[0， ∞)的单调递增的连续 函数， 且K(0)＝0 。 6.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述同步能量函数确定同步收敛 域， 包括： 确定所述同步能量 函数的临界能量 值； 确定所述同步能量 函数的临界能量 值的水平集； 根据所述水平集确定所述同步收敛域。 7.如权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述水平集的定义 为： 其中， 为水平集， l为临界能量值， 为同步能量函数， x为电力系统的状态变 量， z为电力系统的代数变量， G为满足代数约束0＝g(x2， z)的点的集合， 为n维欧式空间， 为m维欧式空间。 8.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述同步收敛域， 根据故障后电力 系统初值判断电力系统暂态同步稳定性， 包括： 若所述故障后电力系统初值 位于所述同步收敛域内， 则判断电力系统暂态同步稳定； 反之， 则判断电力系统暂态同步 不稳定。 9.如权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述同步收敛域， 根据故障后电力 系统初值判断电力系统暂态同步稳定性， 包括： 基于所述同步能量 函数， 确定故障后电力系统初值对应的同步能量； 若所述同步能量 不大于所述临界能量 值， 则判断电力系统暂态同步稳定； 若所述同步能量大于所述临界能量 值， 则判断电力系统暂态同步 不稳定。 10.一种平衡点无关的电力系统暂态同步稳定性分析系统， 其特征在于， 所述系统包 括： 函数确定模块， 用于根据电力系统模型确定与所述电力系统模型对应的同步能量函 数； 收敛域确定模块， 用于根据所述同步能量 函数确定同步收敛域； 稳定性判断模块， 用于基于所述同步收敛域， 根据故障后电力系统初值判断电力系统 暂态同步稳定性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114374202 A 3