本發(fā)明涉及電網(wǎng)分析領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種臨界切除時(shí)間的確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著國(guó)家大力推展電網(wǎng)建設(shè)，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，電網(wǎng)系統(tǒng)也越來(lái)越復(fù)雜，大電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員重點(diǎn)研究的課題。電網(wǎng)分析工作中，暫態(tài)穩(wěn)定極限的求取，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要意義。目前對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定參數(shù)分析的主要方法有時(shí)域仿真法和直接法。

時(shí)域仿真法采用詳細(xì)模型和逐步積分方法，可得到故障后系統(tǒng)的精確運(yùn)行軌跡。該方法首先建立系統(tǒng)狀態(tài)變量的微分方程及網(wǎng)絡(luò)的代數(shù)方程(1)，數(shù)學(xué)模型包括一次電網(wǎng)的數(shù)學(xué)描述(網(wǎng)絡(luò)方程)和發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、無(wú)功補(bǔ)償、直流輸電等一次設(shè)備和二次裝置動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述(微分方程)以及各種可能發(fā)生的擾動(dòng)方式和穩(wěn)定措施的模擬等。然后以某一穩(wěn)態(tài)的潮流計(jì)算結(jié)果作為初始狀態(tài)，求解該聯(lián)立方程組。

其中f＝(f1,f2,...,fn)^t，g＝(g1,g2,......,gn)^t。

x＝(x1,x2,......,xn)^t為微分方程組求解的變量；

y＝(y1,y2,......,yn)^t為網(wǎng)絡(luò)方程組求解的變量。

采用梯形隱積分的迭代法，求解微分方程；采用直接三角分解和迭代相結(jié)合的方法求解網(wǎng)絡(luò)方程；微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程兩者交替迭代，直至收斂，完成一個(gè)時(shí)段的求解。故障情況下，微分方程具有不連續(xù)性，故障引入和故障切除都會(huì)引起導(dǎo)納陣變化，此時(shí)需修改系統(tǒng)方程，進(jìn)行分段求解。

目前，時(shí)域仿真法在數(shù)學(xué)模型、計(jì)算方法和程序的實(shí)現(xiàn)上已相當(dāng)成熟，作為一種強(qiáng)有力的離線分析工具，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于實(shí)際工程中，它的主要優(yōu)點(diǎn)有：①模型足夠精確；②數(shù)值穩(wěn)定性好；③可以作為各種物理問(wèn)題及控制對(duì)策的時(shí)域分析方法以及其他分析方法的校驗(yàn)手段。時(shí)域仿真法的一些缺點(diǎn)包括：①用于一個(gè)大系統(tǒng)進(jìn)行全過(guò)程的暫態(tài)穩(wěn)定分析時(shí)，計(jì)算工作量大，耗機(jī)時(shí)間長(zhǎng)。②只能判斷系統(tǒng)是穩(wěn)定還是不穩(wěn)定，無(wú)法提供一個(gè)連續(xù)量化的數(shù)值指標(biāo)；③對(duì)于仿真過(guò)程中得到的大量信息，利用率較低。

用時(shí)域仿真法求取臨界切除時(shí)間的傳統(tǒng)方法，采用二分法逐步搜索的思想，并認(rèn)為臨界切除時(shí)間所在的位置即是系統(tǒng)的不返回點(diǎn)。具體流程如下：首先設(shè)定初始切除時(shí)間，t0＝0s,te＝5s。(將二分法的初始搜索范圍設(shè)為0-5秒，認(rèn)為由于繼電保護(hù)動(dòng)作以及系統(tǒng)各類調(diào)節(jié)措施的實(shí)施，超出5秒的臨界切除時(shí)間不影響系統(tǒng)穩(wěn)定。)然后，判斷中間切除時(shí)間tm＝(t0+te)/2對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性。暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)采用功角判據(jù)，設(shè)定最大發(fā)電機(jī)功角差設(shè)為500度。若系統(tǒng)穩(wěn)定則設(shè)定t0＝tm；反之，設(shè)定te＝tm。如此循環(huán)直至t0-te在指定精度范圍內(nèi)。由于初值設(shè)置保守，收縮范圍較大，采用該方法求取臨界切除時(shí)間循環(huán)次數(shù)較多，在大系統(tǒng)分析時(shí)將明顯降低計(jì)算速度。

暫態(tài)能量函數(shù)法是從能量的觀點(diǎn)看問(wèn)題，而不是通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。pebs法(potentialenergyboundarysurface，勢(shì)能界面法)，是暫態(tài)能量函數(shù)法的一種。pebs法假定在不穩(wěn)定平衡點(diǎn)附近勢(shì)能變化比較平緩，因此可用持續(xù)故障的軌跡與pebs相交的點(diǎn)來(lái)求出近似的不穩(wěn)定平衡點(diǎn)。pebs法對(duì)故障軌跡進(jìn)行模擬跟蹤，沿故障軌跡去尋找勢(shì)能界面，從而確定出系統(tǒng)的臨界能量。該方法無(wú)需計(jì)算相關(guān)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，只要構(gòu)成相應(yīng)的暫態(tài)能量函數(shù)，就可以較方便地計(jì)入復(fù)雜的元件模型，因此在計(jì)及復(fù)雜元件模型進(jìn)行直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析時(shí)，被廣泛采用。

對(duì)于含有n臺(tái)發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)，假定發(fā)電機(jī)采用經(jīng)典二階模型；發(fā)電機(jī)的輸入機(jī)械功率保持恒定；負(fù)荷用恒定阻抗模擬；忽略系統(tǒng)阻尼。由于在同步坐標(biāo)下進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定直接法分析往往精度很差，實(shí)際分析通常采用慣量中心坐標(biāo)系(centerofinertia，coi)進(jìn)行分析。

慣量中心(coi)的等值轉(zhuǎn)子角δcoi定義為各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角δi的加權(quán)平均值，權(quán)系數(shù)為mi，即發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)，從而：

式中

慣量中心等值角速度ωcoi定義為：

式中ωi為各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度與同步速的偏差。顯然有

定義coi坐標(biāo)下各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子角和轉(zhuǎn)子角速度為：

對(duì)于i＝1,2...n，將各發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程作累加，并根據(jù)慣量中心的定義，可導(dǎo)出慣量中心的運(yùn)動(dòng)方程為：

pcoi為coi坐標(biāo)下的加速功率，其值等于各發(fā)電機(jī)加速功率之和。

(1)coi坐標(biāo)下n機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

對(duì)于第i臺(tái)發(fā)電機(jī)，將代入

根據(jù)慣量中心的運(yùn)動(dòng)方程，可得：

另外可導(dǎo)出

因此，coi坐標(biāo)下各發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程為：

由于系統(tǒng)采用經(jīng)典模型，可以將網(wǎng)絡(luò)收縮到發(fā)電機(jī)內(nèi)節(jié)點(diǎn)，上式中

其中θij＝θi-θj＝(δi-δcoi)-(δj-δcoi)＝δij，yij＝gij+jbij,yij為收縮到發(fā)電機(jī)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納陣，gij為節(jié)點(diǎn)i的自電導(dǎo)，gij為節(jié)點(diǎn)i、j的互電導(dǎo)，bij為節(jié)點(diǎn)i、j的互電納。

(2)coi坐標(biāo)下的暫態(tài)能量

暫態(tài)動(dòng)能：

暫態(tài)勢(shì)能：

系統(tǒng)的暫態(tài)能量為：

暫態(tài)能量函數(shù)法的主要優(yōu)點(diǎn)在于：①計(jì)算速度快；②可以通過(guò)能量判據(jù)來(lái)判別穩(wěn)定，并給出穩(wěn)定裕度。雖然暫態(tài)能量函數(shù)法已趨于成熟，但在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著許多缺點(diǎn)和局限性，主要有：①對(duì)模型的適應(yīng)性有待于進(jìn)一步提高；②分析得到的結(jié)果只能提供系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的特性和一些有價(jià)值的信息，不能提供系統(tǒng)變量的時(shí)間響應(yīng)；③如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，暫態(tài)能量函數(shù)法的分析不能指明系統(tǒng)是如何失步的，也不能指明被解列的那部分系統(tǒng)是否免遭破壞；④不能反映有切換操作的系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前，暫態(tài)能量函數(shù)法還處在不斷發(fā)展之中。

綜上所述，如何提供一種有效的故障臨界切除時(shí)間的確定方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種臨界切除時(shí)間的確定方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障臨界切除時(shí)間的快速而精確的獲取。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種臨界切除時(shí)間的確定方法，包括：

通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr；

根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍；

在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。

可選的，所述直接法為pebs法，則所述通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr，包括：

通過(guò)pebs法計(jì)算臨界切除時(shí)間初值tcr。

可選的，所述根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍，包括：

確定故障極限時(shí)間初值min＝tcr*(1-error),max＝tcr*(1+error)，并將[min，max]確定為搜索范圍。

可選的，所述在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct，包括：

計(jì)算初始潮流；

確定時(shí)域仿真法的計(jì)算步長(zhǎng)dt；

確定故障開(kāi)始時(shí)間為ts＝min，故障結(jié)束時(shí)間為te＝(min+max)/2；

通過(guò)時(shí)域仿真法進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算；

通過(guò)二分法確定最小區(qū)間，所述最小區(qū)間滿足max-min＜dt；

根據(jù)所述最小區(qū)間確定臨界切除時(shí)間cct。

可選的，所述通過(guò)時(shí)域仿真法進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，包括：

通過(guò)梯形隱積分的迭代法，求解微分方程；

通過(guò)直接三角分解和迭代相結(jié)合的方法求解網(wǎng)絡(luò)方程；

將所述微分方程和所述網(wǎng)絡(luò)方程進(jìn)行交替迭代處理，直至收斂。

一種臨界切除時(shí)間的確定裝置，包括：

初值確定模塊，用于通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr；

范圍確定模塊，用于根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍；

cct確定模塊，用于在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。

可選的，所述直接法為pebs法，則所述初值確定模塊具體用于：

通過(guò)pebs法計(jì)算臨界切除時(shí)間初值tcr。

可選的，所述范圍確定模塊具體用于：

確定故障極限時(shí)間初值min＝tcr*(1-error),max＝tcr*(1+error)，并將[min，max]確定為搜索范圍。

可選的，所述cct確定模塊包括：

潮流計(jì)算模塊，用于計(jì)算初始潮流；

步長(zhǎng)確定模塊，用于確定時(shí)域仿真法的計(jì)算步長(zhǎng)dt；

時(shí)間設(shè)置模塊，用于確定故障開(kāi)始時(shí)間為ts＝min，故障結(jié)束時(shí)間為te＝(min+max)/2；

暫態(tài)計(jì)算模塊，用于通過(guò)時(shí)域仿真法進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算；

區(qū)間確定模塊，用于通過(guò)二分法確定最小區(qū)間，所述最小區(qū)間滿足max-min＜dt；

時(shí)間確定模塊，用于根據(jù)所述最小區(qū)間確定臨界切除時(shí)間cct。

可選的，所述暫態(tài)計(jì)算模塊具體用于：

通過(guò)梯形隱積分的迭代法，求解微分方程；通過(guò)直接三角分解和迭代相結(jié)合的方法求解網(wǎng)絡(luò)方程；將所述微分方程和所述網(wǎng)絡(luò)方程進(jìn)行交替迭代處理，直至收斂。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)了一種臨界切除時(shí)間的確定方法及裝置，首先通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr，然后根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍，在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。所述臨界切除時(shí)間的確定方法及裝置，以直接法的計(jì)算結(jié)果為初值，基于該初值，用時(shí)域仿真法進(jìn)行精確搜索，在提升計(jì)算速度的同時(shí)，保證了臨界切除時(shí)間結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的臨界切除時(shí)間的確定方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的確定臨界切除時(shí)間cct的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的臨界切除時(shí)間的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的cct確定模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱附圖1，為本發(fā)明公開(kāi)的臨界切除時(shí)間的確定方法流程圖，如圖1所示，所述方法可以包括：

步驟101：通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr。

其中，臨界切除時(shí)間tcr是指能使系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的最大切除時(shí)間。暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大干擾后，各發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過(guò)渡到新的或恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。臨界切除時(shí)間具有表征系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的能力。一般地，臨界切除時(shí)間越大，表征系統(tǒng)抵御故障的能力越強(qiáng)。相應(yīng)地，系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度越大；反之系統(tǒng)穩(wěn)定裕度越小。

具體的，通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr，可以包括：通過(guò)pebs法，即勢(shì)能界面法，來(lái)計(jì)算臨界切除時(shí)間初值tcr。由于采用pebs法計(jì)算臨界切除時(shí)間在實(shí)際應(yīng)用中已實(shí)現(xiàn)，在此不再詳細(xì)介紹。

步驟102：根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍。

具體的，步驟102可以包括：確定故障極限時(shí)間初值min＝tcr*(1-error),max＝tcr*(1+error)，并將[min，max]確定為搜索范圍。

故障切除時(shí)間是指從故障發(fā)生起至故障元件完全從電網(wǎng)切除的這段時(shí)間。上面所述的故障極限時(shí)間min，可以理解為故障切除時(shí)間的最小值，故障極限時(shí)間max，可以理解為故障切除時(shí)間的最大值。

步驟103：在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的確定臨界切除時(shí)間cct的流程圖，如圖2所示，可以包括：

步驟201：計(jì)算初始潮流；

步驟202：確定時(shí)域仿真法的計(jì)算步長(zhǎng)dt；

步驟203：確定故障開(kāi)始時(shí)間為ts＝min，故障結(jié)束時(shí)間為te＝(min+max)/2；

步驟204：通過(guò)時(shí)域仿真法進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算；

首先建立系統(tǒng)狀態(tài)變量的微分方程及網(wǎng)絡(luò)的代數(shù)方程：

其中，其中f＝(f1,f2,...,fn)^t，g＝(g1,g2,......,gn)^t。

x＝(x1,x2,......,xn)^t為微分方程組求解的變量；

y＝(y1,y2,......,yn)^t為網(wǎng)絡(luò)方程組求解的變量。

結(jié)合上面所述的初始潮流結(jié)果、步長(zhǎng)dt、故障開(kāi)始時(shí)間和故障結(jié)束時(shí)間求解上述方程。

具體的，可以通過(guò)梯形隱積分的迭代法，求解微分方程；通過(guò)直接三角分解和迭代相結(jié)合的方法求解網(wǎng)絡(luò)方程；將所述微分方程和所述網(wǎng)絡(luò)方程進(jìn)行交替迭代處理，直至收斂，完成一個(gè)時(shí)段的求解。故障情況下，微分方程具有不連續(xù)性，故障引入和故障切除都會(huì)引起導(dǎo)納陣變化，此時(shí)需修改系統(tǒng)方程，進(jìn)行分段求解。系統(tǒng)方程是一個(gè)潮流計(jì)算的初始值，可以理解為一個(gè)假設(shè)值，上面所述修改系統(tǒng)方程，即是修改初始值的數(shù)字。

步驟205：通過(guò)二分法確定最小區(qū)間，所述最小區(qū)間滿足max-min＜dt；

其中，可以將最小區(qū)間，即積分區(qū)間max-min小于積分步長(zhǎng)dt設(shè)置為搜索終止條件，從而保證最后的結(jié)果與時(shí)域仿真法的精度相符合。

步驟206：根據(jù)所述最小區(qū)間確定臨界切除時(shí)間cct。

具體的，在采用二分法確定臨界切除時(shí)間cct的過(guò)程中，可以根據(jù)一次計(jì)算結(jié)束時(shí)最小區(qū)間兩端點(diǎn)max、min處的穩(wěn)定情況判斷計(jì)算是否成功：若兩時(shí)間點(diǎn)處系統(tǒng)都穩(wěn)定則cct計(jì)算失敗，重新設(shè)置計(jì)算區(qū)間min＝max；max＝5；若兩時(shí)間點(diǎn)處系統(tǒng)都失穩(wěn)則cct計(jì)算失敗，重新設(shè)置計(jì)算區(qū)間min＝0；max＝min；若max處系統(tǒng)失穩(wěn)，min處系統(tǒng)穩(wěn)定則計(jì)算成功。

表1為華東電網(wǎng)500kv網(wǎng)架cct計(jì)算結(jié)果，其中混合法即為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的臨界切除時(shí)間的確定方法。結(jié)合表1，華東電網(wǎng)包括江蘇、浙江、福建、安徽和上海電網(wǎng)，含176個(gè)500kv電壓級(jí)節(jié)點(diǎn)。由于500kv母線均為重要母線，因此對(duì)所有176條母線進(jìn)行故障掃描，仿真結(jié)果如表1所示。

表1：華東電網(wǎng)500kv網(wǎng)架cct計(jì)算結(jié)果

表1中列出了臨界時(shí)間最小的前10個(gè)故障母線，并對(duì)比分析了直接法和混合法的計(jì)算精度。從表中可以看出故障情況最嚴(yán)重的前十條母線中，只有浙雙龍線的直接法結(jié)果誤差范圍超出了20％，也就是說(shuō)只有一條母線需要二次搜索。另外，根據(jù)混合法的計(jì)算原理，其計(jì)算結(jié)束的條件與時(shí)域仿真法一致，因此混合法的結(jié)果的精度與時(shí)域仿真法的精度一致。

表2：華東電網(wǎng)500kv網(wǎng)架cct求解時(shí)間

表2為華東電網(wǎng)500kv網(wǎng)架仿真計(jì)算時(shí)間。表2中比較了傳統(tǒng)時(shí)域仿真方法和混合法分析華東電網(wǎng)500kv網(wǎng)架所用的時(shí)間。由于減少了搜索的范圍，計(jì)算cct所需的暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算次數(shù)減少，仿真表明采用混合法可節(jié)省約2/3的時(shí)間。

本實(shí)施例中，所述臨界切除時(shí)間的確定方法首先通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr，然后根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍，在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。所述臨界切除時(shí)間的確定方法，以直接法的計(jì)算結(jié)果為初值，基于該初值，用時(shí)域仿真法進(jìn)行精確搜索，在提升計(jì)算速度的同時(shí)，保證了臨界切除時(shí)間結(jié)果的準(zhǔn)確性。

上述本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例中詳細(xì)描述了方法，對(duì)于本發(fā)明的方法可采用多種形式的裝置實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明還公開(kāi)了一種裝置，下面給出具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的臨界切除時(shí)間的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，所述臨界切除時(shí)間的確定裝置30可以包括：

初值確定模塊301，用于通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr；

其中，臨界切除時(shí)間tcr是指能使系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的最大切除時(shí)間。暫態(tài)穩(wěn)定指的是電力系統(tǒng)受到大干擾后，各發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過(guò)渡到新的或恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。臨界切除時(shí)間具有表征系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的能力。一般地，臨界切除時(shí)間越大，表征系統(tǒng)抵御故障的能力越強(qiáng)。相應(yīng)地，系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度越大；反之系統(tǒng)穩(wěn)定裕度越小。

具體的，所述初值確定模塊301具體可以用于：通過(guò)pebs法，即勢(shì)能界面法，來(lái)計(jì)算臨界切除時(shí)間初值tcr。由于采用pebs法計(jì)算臨界切除時(shí)間在實(shí)際應(yīng)用中已實(shí)現(xiàn)，在此不再詳細(xì)介紹。

范圍確定模塊302，用于根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍；

具體的，所述范圍確定模塊302可以用于：

確定故障極限時(shí)間初值min＝tcr*(1-error),max＝tcr*(1+error)，并將[min，max]確定為搜索范圍。

故障切除時(shí)間是指從故障發(fā)生起至故障元件完全從電網(wǎng)切除的這段時(shí)間。上面所述的故障極限時(shí)間min，可以理解為故障切除時(shí)間的最小值，故障極限時(shí)間max，可以理解為故障切除時(shí)間的最大值。

cct確定模塊303，用于在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的cct確定模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，所述cct確定模塊303可以包括：

潮流計(jì)算模塊401，用于計(jì)算初始潮流；

步長(zhǎng)確定模塊402，用于確定時(shí)域仿真法的計(jì)算步長(zhǎng)dt；

時(shí)間設(shè)置模塊403，用于確定故障開(kāi)始時(shí)間為ts＝min，故障結(jié)束時(shí)間為te＝(min+max)/2；

暫態(tài)計(jì)算模塊404，用于通過(guò)時(shí)域仿真法進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算；

首先建立系統(tǒng)狀態(tài)變量的微分方程及網(wǎng)絡(luò)的代數(shù)方程：

其中，其中f＝(f1,f2,…,fn)^t，g＝(g1,g2,......,gn)^t。

x＝(x1,x2,......,xn)^t為微分方程組求解的變量；

y＝(y1,y2,......,yn)^t為網(wǎng)絡(luò)方程組求解的變量。

結(jié)合上面所述的初始潮流結(jié)果、步長(zhǎng)dt、故障開(kāi)始時(shí)間和故障結(jié)束時(shí)間求解上述方程。

具體的，可以通過(guò)梯形隱積分的迭代法，求解微分方程；通過(guò)直接三角分解和迭代相結(jié)合的方法求解網(wǎng)絡(luò)方程；將所述微分方程和所述網(wǎng)絡(luò)方程進(jìn)行交替迭代處理，直至收斂，完成一個(gè)時(shí)段的求解。故障情況下，微分方程具有不連續(xù)性，故障引入和故障切除都會(huì)引起導(dǎo)納陣變化，此時(shí)需修改系統(tǒng)方程，進(jìn)行分段求解。系統(tǒng)方程是一個(gè)潮流計(jì)算的初始值，可以理解為一個(gè)假設(shè)值，上面所述修改系統(tǒng)方程，即是修改初始值的數(shù)字。

區(qū)間確定模塊405，用于通過(guò)二分法確定最小區(qū)間，所述最小區(qū)間滿足max-min＜dt；

其中，可以將最小區(qū)間，即積分區(qū)間max-min小于積分步長(zhǎng)dt設(shè)置為搜索終止條件，從而保證最后的結(jié)果與時(shí)域仿真法的精度相符合。

時(shí)間確定模塊406，用于根據(jù)所述最小區(qū)間確定臨界切除時(shí)間cct。

具體的，在采用二分法確定臨界切除時(shí)間cct的過(guò)程中，可以根據(jù)一次計(jì)算結(jié)束時(shí)最小區(qū)間兩端點(diǎn)max、min處的穩(wěn)定情況判斷計(jì)算是否成功：若兩時(shí)間點(diǎn)處系統(tǒng)都穩(wěn)定則cct計(jì)算失敗，重新設(shè)置計(jì)算區(qū)間min＝max；max＝5；若兩時(shí)間點(diǎn)處系統(tǒng)都失穩(wěn)則cct計(jì)算失敗，重新設(shè)置計(jì)算區(qū)間min＝0；max＝min；若max處系統(tǒng)失穩(wěn)，min處系統(tǒng)穩(wěn)定則計(jì)算成功。

本實(shí)施例中，所述臨界切除時(shí)間的確定裝置首先通過(guò)直接法計(jì)算確定臨界切除時(shí)間初值tcr，然后根據(jù)所述臨界切除時(shí)間初值tcr和時(shí)域仿真系統(tǒng)誤差error確定搜索范圍，在所述搜索范圍內(nèi)，采用二分法搜索并確定臨界切除時(shí)間cct。所述臨界切除時(shí)間的確定裝置，以直接法的計(jì)算結(jié)果為初值，基于該初值，用時(shí)域仿真法進(jìn)行精確搜索，在提升計(jì)算速度的同時(shí)，保證了臨界切除時(shí)間結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。

還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(ram)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、cd-rom、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。