[发明专利]一种实测数据驱动的风电场模型参数校核方法

摘要

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。

主权项

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；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；6)仿真准确性判断，若仿真精度满足要求则说明模型参数有效，若仿真精度不满足要求则需要继续校核模型参数直至满足精度要求。