[发明专利]一种实测数据驱动的风电场模型参数校核方法

权利要求书

1.一种实测数据驱动的风电场等值模型参数校核方法，其特征是，它包括以下内容：

1)将风电场内所有风电机组按照同步相量测量装置(PMU)进行配置，在风电场出口处装有同步相量测量装置(PMU)的风电机群等值为一台风电机组，建立风电场的多机等值模型，依据风电场中普遍采用同种型号的风电机组的特点，对仿真参数进行容量加权，设置参数初始值；

2)利用风电场出口处同步相量测量装置(PMU)记录的实测数据，将电压向量或功率，作为风电场的边界条件，代替外部系统给予风电场的激励，避免外部系统的建模对仿真带来的不利影响；

3)对比风电场出口处的实测数据与仿真结果，若二者之间的误差指标满足风电场仿真精度，则说明其仿真模型参数有效，否则需要对其模型参数进行校核，用扰动时长误差指标α、极值误差指标β和整体误差指标E来评价误差的大小，其表达式如式(1)、(2)、(3)，

式(1)中：t_s表示仿真系统某物理量的受扰时长；t为实际系统某物理量的受扰时长；

式(2)中：T为仿真总时长，t为各观测点的时刻；P_t^s为t时刻仿真有功功率的对应值；P_t为t时刻实测有功功率的对应值；P₀为实测有功功率的初始值；

式(3)中：n为风电场中的风电机组总台数；y_i为变量的实测数值；y_j为变量的仿真数值；y₀为变量的稳态数值；

误差指标的取值越大说明仿真结果与实测数据之间的误差越小，若误差指标的取值越小说明仿真结果与实测数据之间的误差越大；

当误差较大的情况下，基于轨迹灵敏度对风电机组的参数进行排序，取灵敏度较大的参数为待校正参数，根据轨迹灵敏度计算公式得出对风电机组动态特性影响较大的定子电阻、转子电阻、激磁电抗和电压控制增益，计算公式为：

式中：S_θ为参数θ在观察视窗内的轨迹灵敏度数值；Δθ为参数θ的变化量；P(θ,t)为参数摄动前风电场发出的有功；P(θ+Δθ,t)为参数摄动后风电场发出的有功，G_θ为参数θ的轨迹灵敏度；S_θ(i)为参数θ在观察视窗内的第i个点的轨迹灵敏度数值；n为观察时窗内总点数；

4)基于轨迹的轨迹灵敏度法识别待校核的模型参数，轨迹灵敏度能够反映参数的变化对风电场运行轨迹的影响程度，采用基于轨迹计算单机系统的轨迹灵敏度的卷积法对参数的灵敏度进行排序，减小带校核参数集的维度；

5)利用粒子群算法自动校核风电场等值模型参数，快速准确获取最优匹配参数，使风电场等值模型参数能够准确反映风电场在实际电力系统中的动态特性；利用粒子群法求取使得误差指标取到最小值的参数作为校核结果，粒子群算法利用个体对信息的共享使整个群体的运动在求解空间中产生有序的演化过程，从而获得最优解，在编程中需要设置粒子的速度，惯性权重，当前粒子的位置和学习因子；

6)仿真准确性判断，采用经过校核之后的模型参数再一次进行混合动态仿真，对比实测数据与仿真结果的误差，计算误差指标数值大小，将其与校核前的误差指标数值进行对比，若误差指标的数值增大说明校核有效，否则无效；验证校核后的误差值是否满足要求，若满足说明该模型参数满足仿真精度，否则需要返回至上一步继续进行模型参数校核，直至满足仿真精度为止。