[发明专利]一种含高比例新能源交直流混联系统仿真建模方法

说明书

本发明公开了一种含高比例新能源交直流混联系统仿真建模方法，具体包括以下步骤：S1：构建基于模型‑数据混合驱动的MMC新型等效模型；S2：构建基于数据驱动的新能源并网系统等效模型；S3：将基于模型‑数据混合驱动的MMC新型等效模型和基于数据驱动的新能源并网系统等效模型有效融合起来，得到基于模型‑数据混合驱动的含高比例新能源交直流混联系统仿真模型；本发明实现对柔性直流输电、新能源机组等电力系统关键部件的精准建模，最大程度地还原实际物理电网的真实运行状态，有效提升模型的准确性和实用性，为电网运行状态监测与分析提供全面、透明、多层次的观测和推演视角。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体为一种基于模型-数据混合驱动的含高比例新能源交直流混联系统仿真建模方法。

背景技术

基于电网发展现状及未来规划，我国电力系统将在较长一段时间内，呈现出高比例新能源并网和交直流混联输电两大重要特征与发展趋势。一方面，风电、光伏等新能源机组出力具有随机性、间歇性等固有特征；另一方面，高电压等级、大容量电力电子器件的广泛使用，以及直流闭锁、母线开断、机组跳闸等潜在故障将进一步增加电力系统运行方式的时变性、复杂性和不确定性，从而给电网安全稳定运行带来巨大挑战。

为实现对电力系统运行状态的精准分析和快速评估，并对相关控制策略进行有效验证，需要对实际物理电网进行精准建模，并尽可能最大程度地还原电力系统真实的运行状态。

电力系统精准仿真建模是电网运行特征分析与控制策略验证的重要基础和有效工具。传统电力系统仿真建模的主要思路是基于人造系统的基本物理原理，推导出电力系统的微分代数方程，并通过数字化建模方法最终得到基于知识驱动的数学模型。这种建模方法具有较为清晰的物理概念与数学逻辑，但在精准描述系统未建模动态和不确定信息等方面存在一定的局限性，尤其是在高比例新能源并网与交直流混联输电背景下，电力系统呈现出更加复杂的非线性和时变特性，而大量电力电子器件的规模化建模也存在一些难以解决的问题。

因此，传统仿真建模方法已无法完全满足对新能源发电侧以及直流输电侧动态特性进行精准实时刻画的需求，亟需探索一种新型的数字仿真建模方法来进一步提升电力系统模型的准确性和有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种含高比例新能源交直流混联系统仿真建模方法，以解决传统仿真建模方法已无法完全满足对新能源发电侧以及直流输电侧动态特性进行精准实时刻画的需求的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种含高比例新能源交直流混联系统仿真建模方法，具体包括以下步骤：

S1：构建基于模型-数据混合驱动的MMC新型等效模型；

S2：构建基于数据驱动的新能源并网系统等效模型；

S3：将基于模型-数据混合驱动的MMC新型等效模型和基于数据驱动的新能源并网系统等效模型有效融合起来，得到基于模型-数据混合驱动的含高比例新能源交直流混联系统仿真模型。

更进一步的，所述构建基于模型-数据混合驱动的MMC新型等效模型具体步骤如下：

S11：PWM环节数据收集；

S12：数据归一化；

S13：第一训练数据集；

S14：时间卷积神经网络；

S15：基于数据驱动的PWM模型；

S16：基于数据驱动的PWM模型和PI控制环节线性化模型融合成基于模型-数据混合驱动的MMC新型等效模型。

更进一步的，所述构建基于数据驱动的新能源并网系统等效模型，具体步骤如下：

S21：新能源并网系统数据收集；

S22：数据归一化；