[发明专利]一种基于轨迹特征建立仿真误差评价指标的方法

说明书

本发明属于电力系统数值仿真模型参数校正技术领域，尤其涉及一种基于轨迹特征建立仿真误差评价指标的方法，具体是一种基于轨迹特征建立仿真可信度指标体系的方法。本发明采用冲击负荷注入的混合动态仿真方法，将实测数据注入仿真系统；计算仿真轨迹对各参数的轨迹灵敏度，选取轨迹灵敏度较大的待校正参数集；运用校正之后的参数组进行混合动态仿真，计算校正前后的仿真误差指标，所述仿真误差指标包含电压误差指标和功率误差指标；比较校正前后的误差指标大小，若校正后的误差值小于校正前的误差值，则采用校正后的参数进行仿真。本发明有效避免由于定性分析造成的判断误差，缩小了仿真与实测的差异度，提高了仿真可信度。

技术领域

本发明属于电力系统数值仿真模型参数校正技术领域，尤其涉及一种基于轨迹特征建立仿真误差评价指标的方法，具体是一种基于轨迹特征建立仿真可信度指标体系的方法。

背景技术

早在二十世纪60年代，数值仿真可信度的概念便被提出。随着计算机在众多学科以及工程研究领域中的应用，数值仿真可信度的问题日益受到人们的关注。经过研究人员长期努力，电力系统的主要元件均已建立起详细的仿真模型，并通过仿真实验分析模型中不同类型参数对仿真结果的影响。研究结果表明，元件模型参数的误差会对数值仿真产生重大影响。随着广域量测系统WAMS的出现，为数值仿真可信度的研究提供了丰富的电力系统实时运行数据，大大促进了基于PMU量测数据的电网参数与模型辨识技术研究，使得数值仿真可信研究有了长足的发展。基于PMU量测数据与数值仿真结果进行比较即可评价数值仿真的可信度，为了评价数值仿真轨迹与实测轨迹之间的差异，需要建立一个详细且准确的仿真误差指标评价体系，以此避免定性分析主观判断带来的误差，有助于评估动态仿真的准确性，以及指导研究人员改善仿真仿真模型结构或对元件模型参数进行校核都具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于轨迹特征建立仿真误差评价指标的方法，目的是为了通过对仿真轨迹与实测轨迹之间差异程度进行分析，分别给出具有不同含义的仿真误差指标，表明仿真与实测轨迹之间的误差特性，揭示其中存在的电力系统相关的物理含义。

为实现上述发明目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于轨迹特征建立仿真误差评价指标的方法，采用冲击负荷注入的混合动态仿真方法，将实测数据注入仿真系统；计算仿真轨迹对各参数的轨迹灵敏度，选取轨迹灵敏度较大的待校正参数集；运用校正之后的参数组进行混合动态仿真，计算校正前后的仿真误差指标，所述仿真误差指标包含电压误差指标和功率误差指标；比较校正前后的误差指标大小，若校正后的误差值小于校正前的误差值，则采用校正后的参数进行仿真。

所述电压误差指标包括：电压最低点误差指标、电压超调误差指标和总体误差能量指标。

所述电压最低点误差指标：

式中，min(u_meas(t))表示实测电压轨迹的最低值，min(u_simu(t))表示仿真电压轨迹的最低值，u_meas(0)表示实测电压轨迹的初值，该指标表明实测与仿真电压轨迹的最低值得误差。

所述电压超调误差指标：

式中：max(u_meas(t))、max(u_simu(t))分别表示实测与仿真电压轨迹的最大值，该指标表示实测电压超调量与仿真电压超调量之间的误差，u_meas(0)表示实测电压轨迹的初值。

所述总体误差能量指标：误差指标均从局部动态特征上对仿真序列和实测信息的差异进行描述，该误差能量比在于：实测和仿真结果间的差异能量与实测变量波动能量的比值；表示在一定受扰深度下，仿真结果与实测两曲线间误差的整体值：