[发明专利]一种电力系统模型参数并行辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统模型参数并行辨识方法，属于电力系统建模技术领域。

 

背景技术

电力系统仿真计算的结果是电力生产部门用于指导实际电网运行的基本依据，而仿真结果是否正确在很大程度上取决于模型参数是否准确。在电力系统模型参数获取方面，目前主流的方法是参数辨识。所谓参数辨识，即利用待测模型在某一动态过程中所测得的输入、输出数据，通过优化算法不断调整模型参数以使模型仿真结果尽可能接近实测结果。

在辨识广域电力系统的模型参数时，一方面需要进行多类参数的同时优化，另一方面需要计算反映电力系统整体动态行为的目标函数值，即优化过程与目标函数值计算过程是交互的。目标函数值的计算是以电力系统动态过程仿真为基础的，这就需要在优化算法与电力系统仿真计算软件之间建立数据交换，即优化一次获得的中间参数结果自动替代仿真系统中的参数，然后由仿真计算软件获得系统动态响应并且输出给优化程序，优化程序计算获得目标函数值，并进一步优化获得新的参数值。

但是，在广域电力系统参数辨识过程中涉及到多参数的同时优化，这大大增加了优化算法的计算量，而且广域电力系统的仿真也需要较长的时间，所以辨识一组参数通常需要十几个小时甚至数日。因此，提高参数辨识速度对于广域电力系统参数辨识的实用化具有重要意义，而采用并行处理技术是一个较为理想的解决方案。

计算机集群技术是将多台计算机组织起来进行协同工作的一种并行处理技术。该技术利用高速通信网络将一组工作站（计算节点）按某种结构连接起来，形成一个松散耦合的并行计算环境；然后通过并行程序设计及可视化人机交互环境的支持来实现统一调度和协调处理，从而组成一个高效并行处理的系统来协同求解同一个问题。

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提出了一种电力系统模型参数并行辨识方法，该方法通过建立优化算法与电力系统仿真软件之间的交互实现了广域电力系统模型的参数辨识，更主要的是，在计算机集群环境下通过对电力系统仿真计算任务的并行处理实现了参数辨识的并行化，有效地缩短了参数辨识的时间，提高了广域电力系统模型参数辨识的实用性。本发明具体采用如下技术方案：

通过建立优化算法与电力系统仿真软件之间的交互实现了广域电力系统模型的参数辨识，参数辨识过程中优化算法与电力系统仿真软件的交互总体上由优化算法控制，并通过一个交互接口程序来实现；在计算机集群环境下通过对电力系统仿真计算任务的并行处理实现了参数辨识的并行化，具体是以计算机集群作为参数并行辨识的载体，采用一种主从模式的并行计算方式，即计算机集群中的一台计算机作为并行计算任务管理机，主要承担优化算法的执行和并行计算任务的调度，其余计算机作为计算节点，主要承担电力系统仿真计算任务，每个电力系统仿真计算任务实际代表的是待辨识参数的一组可能取值，在优化算法的每一轮迭代中将众多计算任务同时分配到计算机集群的各个计算节点以实现仿真计算任务的并行化。

本发明的有益效果是：解决了以往广域电力系统参数辨识耗时过长的问题，提高了广域电力系统模型参数辨识的实用性，从而对提高电力系统仿真分析精度、正确制定电网建设规划和运行方式产生积极作用。此外，本发明可以适用于目前我国电力行业使用的各种电力系统仿真软件，并且可以适用于粒子群算法、蚁群算法、模拟进化算法等众多现代优化算法，因此具有良好的推广应用前景。

 

附图说明：

附图1是参数辨识过程中优化算法与电力系统仿真软件交互的示意图

附图2是本发明所提出的电力系统模型参数并行辨识方法的流程图

附图3是经过并行化编程的优化算法通用执行流程图

具体实施方式：