[发明专利]基于混合动态仿真的电力系统模型校核方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统调度自动化技术领域，特别涉及一种基于混合动态仿真的电力系统模型校核方法及系统。

背景技术

基于时域的动态仿真是人们认识电力系统动态行为的一种重要工具，关系到电力系统的规划、运行及控制等多个方面。电力系统元件模型和参数的准确性对动态仿真的准确性有基础性的影响，因此需要对电力系统元件模型和参数进行仔细的校核。

将广域相量测量系统(WAMS，Wide Area Measurement System)快速采集的量测数据与传统仿真程序相结合，对电力系统的一个子系统或者一个单独的设备进行校核的混合动态仿真方法是电力系统模型校核的一个趋势。为了将量测数据注入仿真程序，目前主要有三种方法：理想变压器法、快速反应发电机法和变阻抗法。但是，这三种方法都存在如下问题：

(1)需要引入新元件，这样增加了复杂性。

理想变压器法需要引入一台大发电机和一个理想变压器；快速反应发电机法需要引入一台大发电机、一个快速反应的励磁模型和一个快速反应的调速器模型；变阻抗法需要引入一个变化的阻抗。

(2)每迭代一步要修改节点导纳矩阵或者修改模型的参考值。

根据量测数据的变化，理想变压器法要修改变压器的变比和相角，变阻抗法要修改阻抗，因此都要修改节点导纳矩阵；快速反应发电机法要修改励磁模型的电压参考值、调速器模型中发电机转子角速度或者发电机稳态有功参考值。

(3)量测数据需要通过新增元件注入到相量测量单元(PMU，PhasorMeasurement Unit)安装节点上，注入到PMU安装节点上的数据与量测数据存在一定偏差。

理想变压器法将一个大的发电机假设成理想电源；快速反应发电机法假设励磁模型和调速器模型都反应足够快：快速反应的励磁使得PMU安装节点电压紧跟WAMS量测的电压值，快速反应的调速器使得PMU安装节点的频率紧跟WAMS量测的频率值；变阻抗法中，如果待校核的元件参数不准，不能准确将WAMS量测的电压幅值与相角注入到PMU安装节点上。

综上所述，目前这三种方法均存在缺陷，这样将造成对电力系统模型校核不准确，无法准确判断电力系统模型的结构和参数是否合理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于混合动态仿真的电力系统模型校核方法及系统，能够准确地对电力系统模型进行校核。

本发明实施例提供一种基于混合动态仿真的电力系统模型校核方法，包括：

采集与待校核的子系统中全部PMU安装节点相连的线路的有功功率和无功功率，获得PMU安装节点注入有功功率和无功功率的量测值的时间序列；

采集所述待校核的子系统中全部PMU安装节点的电压幅值和电压相角，将所述电压幅值和电压相角作为含多松弛节点的混合动态仿真的输入，获得PMU安装节点注入有功功率和无功功率的计算值的时间序列；

将所述量测值的时间序列与所述计算值的时间序列进行比较，判断所述待校核的子系统的结构和参数是否合理。

优选地，所述采集与所述待校核的子系统中全部PMU安装节点相连的线路的有功功率和无功功率之前，还包括：根据PMU的量测配置，提取待校核的子系统。

优选地，将所述电压幅值和电压相角作为含多松弛节点的混合动态仿真的输入之前，还包括对所述电压幅值和电压相角进行预处理，具体为：

提取大扰动及大扰动过渡过程的数据作为所述电压幅值和电压相角的测量时间序列；

对所述电压幅值和电压相角的测量时间序列进行多项式插值；

将所述测量时间序列和插值后的伪测量时间序列保存在测量数据文件中作为含多松弛节点的混合动态仿真的输入。

优选地，将所述电压幅值和电压相角作为含多松弛节点的混合动态仿真的输入，获得PMU安装节点注入有功功率和无功功率的计算值的时间序列，具体为：

由PMU安装节点的电压幅值和电压相角获得所述PMU安装节点注入电流；

由所述电压幅值和注入电流获得所述注入有功功率和无功功率的计算值。

优选地，所述采集与待校核的子系统中全部PMU安装节点相连的线路的有功功率和无功功率，和，采集所述待校核的子系统中全部PMU安装节点的电压幅值和电压相角的采样频率为20Hz-30Hz。

优选地，所述混合动态仿真的步长为0.01s。

本发明实施例还提供一种基于混合动态仿真的电力系统模型校核系统，包括：注入有功功率和无功功率的量测值获得单元、注入有功功率和无功功率的计算值获得单元和校核单元；