[发明专利]一种实测数据驱动的风电场模型参数校核方法

说明书

本发明是一种实测数据驱动的风电场模型参数校核方法，其特点是，建立风电场等值模型，设置参数的初始值，构建仿真系统；提出基于实测数据的误差评价指标，量化仿真误差；若误差较大不满足仿真精度，进一步摄动参数，通过轨迹灵敏度计算，分析参数对风电场动态特性的影响程度，缩小校核参数集的维度；结合粒子群算法进行模型参数自动校核，获取最优的匹配参数；最后验证校核后仿真精度是否满足要求，获得能够准确描述风电场动态特性的等值模型参数。该方法完全基于实测数据，可以快速有效地验证并校核风电场等值模型参数，为电网调度人员分析预测含高比例风电的电力系统运行状态及其稳定性提供可靠依据。

技术领域

本发明涉及含高比例风电的电力系统仿真验证领域，是一种实测数据驱动的风电场模型参数校核方法。

背景技术

数字仿真一直是电力系统稳定性研究及电力系统规划运行的重要工具，所以电力系统仿真的可信度与准确度直接影响着系统的安全性与经济性。目前，大规模风电并网为电力系统的稳定性带来了新的挑战，对风电场仿真准确性的验证显得日益重要。然而风电场模型参数的准确与否势必会影响电力系统仿真的可信度，校核风电场等值模型参数的研究是提高风电场仿真准确性的前提。

目前，针对风电场的等值模型参数的研究主要集中在风电场等值建模及参数辨识两个问题，但是缺乏以实测数据为标准的仿真有效性验证。其一，风电场的等值建模方法分为单机等值法和多机等值法，其中单机等值法由于模型简单可能会带来误差，多机等值法的分群指标不一，且无法适应于风电场并网比例变化的情况。其二，对于生产厂家无法提供的等值参数进行辨识的方法主要是以风电机组的详细模型建立的风电场为标准，对比其动态响应与仿真结果的差异，从而辨识参数取值。但是目前风电场往往含有数百台风电机组，对其建立详细模型耗时费力，而且详细模型仍与实际风电场有无法克服的差异，用现有技术的方法辨识出的参数的准确性较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决风电场仿真有效性的验证，提高风电场仿真精度的问题，提供一种实测数据驱动的风电场模型参数校核方法，其方法科学合理，仅利用同步相量测量装置PMU记录的实测扰动数据就可以验证并提高风电场等值模型参数的准确性，为电网调度人员分析预测风电场运行状态提供依据。

解决其技术问题采用的方案是：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；