[发明专利]一种基于总体测辨法的电力负荷建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力负荷建模，特别是涉及一种基于总体测辨法的电力负荷建模方法。

背景技术

电力系统负荷模型是反映实际电力系统负荷端口的功率及电流随其端口电压和频率变化特性的数学方程和相应的参数。负荷建模不仅对各种具体用电设备元件建立模型，更重要的是研究负荷母线上的总体负荷吸收的功率随负荷母线电压和频率变动而变化的关系，并描述确定这种关系的数学方程的形式及其中的参数。现代电力系统设计、规划、决策和运行的数字仿真，都需要精确度更高的负荷模型。因为负荷模型的变化对系统暂态、电压稳定以及潮流计算的结果具有不同程度的影响，在临界情况下甚至发生质的变化。而且，负荷建模不仅要用一组数据拟合得到模型的结构和参数，还必须用其他数据进行回响测试，以验证其综合性和对噪声的鲁棒性。由某一电压变化下的测量数据辨识的负荷模型在大些或小些的电压变化下仍然是正确的，即负荷模型的外推和内插，具有较好的外推能力、内插能力以及综合描述不同负荷组成的能力的负荷模型，才有实用价值。

现有的负荷模型大多是从基本概念出发，采用理想化的模型即恒功率、恒阻抗、恒电流或三者的组合作为综合负荷模型。这种粗糙的负荷模型与精确的发电和配电模型的严重不协调，明显降低了仿真的精确度和可信度，在临界情况下甚至会得出截然相反的结论。至今尚未见有基于录波数据且属于总体测辨法的负荷建模方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种基于总体测辨法的电力负荷建模方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种基于总体测辨法的电力负荷建模方法，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。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

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。

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；