[发明专利]一种基于总体测辨法的电力负荷建模方法

权利要求书

1.一种基于总体测辨法的电力负荷建模方法，其特征在于：

依次有以下步骤：

1)通过对录波数据进行预处理，得到负荷建模所需数据；

所述录波数据是负荷建模节点处的三相电压瞬时值和三相电流瞬时值，即三相电压u_a、u_b、u_c以及三相电流i_a、i_b、i_c，包括故障录波数据，即包括前稳态过程至少2个周波的数据、故障后的整个明显扰动暂态过程，以及扰动趋于平稳过程或者后稳态过程至少5个周波的数据；

2)选择阻尼最小二乘算法作为参数辨识算法对预处理得到的负荷建模所需数据进行阻尼最小二乘迭代方程求解，得到最优的负荷模型参数；

3)采用负荷模型参数建立最优的负荷模型，能够辨识参数的负荷模型包括静态负荷模型、动态负荷模型、综合负荷模型、考虑配网的综合负荷模型，以及考虑配网的静态负荷模型；

4)对得到的负荷模型参数进行参数校核，验证具有实用价值包括较好的外推能力、内插能力以及综合描述不同负荷组成的能力的负荷模型，是最优的负荷模型。

2.如权利要求1所述的基于总体测辨法的电力负荷建模方法，其特征在于：

所述步骤1)的故障录波数据的采样频率为每周波至少20点，即至少为1KHz，采样精度为幅值误差至多为1％，所述三相电压u_a、u_b、u_c以及三相电流i_a、i_b、i_c同步性良好，相位误差接近零，如果瞬时值采集存在相位误差，会对后续计算带来很大影响。

3.如权利要求2所述的基于总体测辨法的电力负荷建模方法，其特征在于：

所述步骤1)的对录波数据进行预处理包括：

换算标幺值：换算三相电压瞬时值和三相电流瞬时值的实际值与选定的同单位的固定数值的比值；

提取正序分量：利用对称分量法提取电压量、电流量的正序分量，稳态时电量的0-1-2分量与a-b-c分量存在以下关系：

式中：

算子α=ej1200;]]>

a相电量的相量值，x是电压u或电流i；

b相电量的相量值，x是电压u或电流i；

c相电量的相量值，x是电压u或电流i；

上标0表示零序分量；

上标1表示正序分量；

上标2表示负序分量；

平滑滤波数据中的高频噪声：采用平衡滤波算法对步骤2)得到的正序电压和正序电流进行滤波，去除计算得到的母线电压幅值V、有功功率P、无功功率Q中含有的高频噪声，改进信噪比；所述平衡滤波算法包括五点二次平衡滤波算法，五点二次平衡滤波算法的计算公式如下：

y(n)=[-3x(n-2)+12x(n-1)+17x(n+1)-3x(n+2)]/35y(0)=[69x(0)+4x(1)+4x(3)-x(4)]/60y(1)=[2x(0)+27x(1)+12x(2)-8x(3)+2x(4)]/35y(N-2)=[2x(N-5)-8x(N-4)+12x(N-3)+27x(N-2)]+2x(N-1)]/35y(N-1)=[-x(N-5)+4x(N-4)-6x(N-3)+4x(N-2)+69x(N-1)]/70]]>

2≤n≤N-3

式中：

y(n)：平滑后的信号；

x(n)：平滑前的信号；

N：数据长度；

正交Park变换：采用正交park变换公式对平滑后的正序电压和正序电流进行变换，得到d轴电压u_d、q轴电压u_q、d轴电流i_d和q轴电流i_q；基本公式如下：

fdfqf0=23cosθacosθbcosθc-sinθa-sinθb-sinc1/21/21/2fafbfc;]]>

式中：

θ_a＝ωt；

f_a：相电压u_a和相电流i_a瞬时值序列；

f_b：相电压u_b和相电流i_b瞬时值序列；

f_c：相电压u_c和相电流i_c瞬时值序列；

由正交Park变换的基本公式计算出：

ud=23(uacosθa+ubcosθb+uccosθc)uq=23(-uasinθa-ubsinθb-ucsinθc)id=23(iacosθa+ibcosθb+iccosθc)iq=23(-iasinθa-ibsinθb-icsinθc)]]>

式中：

u_d：d轴瞬时电压数据序列；

u_q：q轴瞬时电压数据序列；

i_d：d轴瞬时电流数据序列；

i_q：q轴瞬时电流数据序列；

计算负荷母线电压：基本公式如下：

V=ud2+uq2;]]>

式中：

u_d：d轴瞬时电压数据序列；

u_q：q轴瞬时电压数据序列；

V：负荷母线电压幅值数据序列；

计算有功功率：基本公式如下：

P＝u_di_d+u_qi_q；

式中：

u_d：d轴瞬时电压数据序列；

i_d：d轴瞬时电流数据序列；

u_q：q轴瞬时电压数据序列；

i_q：q轴瞬时电流数据序列；

P：实测有功功率数据序列；

计算无功功率：基本公式如下：

Q＝u_qi_d-u_di_q；

式中：

u_d：d轴瞬时电压数据序列；

i_d：d轴瞬时电流数据序列；

u_q：q轴瞬时电压数据序列；

i_q：q轴瞬时电流数据序列；

Q：实测无功功率数据序列。