(19)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 202111640323.3 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司 地址 310007 浙江省杭州市黄龙路8号 申请人 国网浙江省电力有限公司宁波供电 公司 (72)发明人 倪秋龙　王波　朱晓杰　贺旭　 陈东海　孙维真　虞殷树　黄亮　 王晴　朱耿　杨滢　石博隆　 周正阳　周靖皓　蔡振华　谢楚　 (74)专利代理 机构 杭州华鼎知识产权代理事务 所(普通合伙) 33217 专利代理师 刘竹青 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 17/13(2006.01) G06F 17/16(2006.01) H02J 3/38(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 基于单调控制系统理论分析动态电压的分 析方法 (57)摘要 本发明公开了基于单调控制系统理论分析 动态电压的分析方法， 包括以下步骤： 确定电力 系统所采用的数学模型， 并根据建立的数学模型 得到负荷节 点电压表达式， 得到其控制变量和控 制变量； 由输入 ‑输出单调的判定条件和得到的 控制和状态变量， 构造电力系统输入输出判定表 达式， 并根据数学性质分析判定表达式中状态分 量和控制分量的符号特征； 根据各项的符号特征 确定输入输出判定表达式是否恒大于等于零， 若 成立， 则系统为单调系统， 并满足保序特征， 从而 借助单调控制特性对潜在的动态电压问题进行 预判。 为电力系统动态电压问题 提供了一种新颖 的数学分析工具， 验证了低压减 载控制与动态电 压间的单调控制， 并有助于指导控制设计与参数 选择。 权利要求书2页 说明书13页 附图9页 CN 114547844 A 2022.05.27 CN 114547844 A 1.基于单调控制系统 理论分析动态电压的分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 确定电力系统所采用的数学模型， 并根据建立的数学模型得到负荷节点电压表达 式， 得到其控制变量和控制变量； S2， 由输入 ‑输出单调的判定条件和得到的控制和状态变量， 构造电力系统输入输出判 定表达式， 根据数 学性质分析判定表达式 中状态分量和控制分量的符号特 征； S3， 根据各项的符号特 征确定输入输出判定表达式是否满足预设条件： S4， 若成立， 则系统为单调系 统， 同时满足保序特征， 借助单调控制特性对潜在的动态 电压问题进行 预判。 2.根据权利要求1所述的基于单调控制系统理论分析动态电压的分析方法， 其特征在 于， S1中包括以下内容： 电力系统由一组微分代数 方程构成， 数 学模型表达式如公式一所示， 微分部分， 对于考虑 励磁调节的同步电机模型， 电力系统微分方程模型如公式二所示， 式中： δ是同步机功角向量， ωs、 Pm分别为同电机标称转速和输入机械功率构成的矩阵； E′q为发电机q轴内电势向量， Efd是励磁电压向量， Vref为电压调节内部参考值对角矩阵， T ′do 为发电机d轴暂态时间常数对角矩阵， KA和TA分别是一阶PI励磁调节器的比例 和积分系数对 角矩阵； 对于代数方程部分， 假设同步机采用经典模型， 负荷为恒阻抗模型， 将暂态电抗X ′并入 到导纳矩阵后， 得到改进后的如公式三所示的系统网络方程： 式中： Y为系统节点导纳矩阵； V、 I分别为节点电压和电流向量； 下标G、 L分别代表发电 机和负荷节点两种类型； 分块展开后可 得如公式四所示的负荷节点电压VL关于同步机内电势E ′q的表达式， 令 得到如公式五所示的任一负荷节点电压VLi的表达式： 3.根据权利要求1所述的基于单调控制系统理论分析动态电压的分析方法， 其特征在 于， 对于得到的负荷节点电压表达式， 确定其状态变量为发电机q轴内电势E ′q， 控制变量为 低压过载节点切负荷比例u； 得到对应电力系统输入输出判定表达式如公式六 所示：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114547844 A 24.根据权利要求1所述的基于单调控制系统理论分析动态电压的分析方法， 其特征在 于， 由S2中的状态分量和控制分量的符号特 征， 判断公式七是否成立， 是否恒成立， 若成立， 则系统为单调系统， 满足保序特征， 从而借助单调控制特性对潜 在的动态电压问题进行 预判。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114547844 A 3