[发明专利]一种新能源电站模型误差定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统模型验证技术领域，具体涉及一种新能源电站模型误差定位方法及装置。

背景技术

发展新能源已成为各国应对气候变化、解决能源危机和促进节能减排的共识与重要手段。至2016年底，我国风电并网装机容量达到1.49亿千瓦；太阳能光伏并网发电装机达到0.77亿千瓦，均位居世界第一。根据国家规划，至2020年，我国将建成9个千万千瓦级风电基地和一批百万千瓦级光伏发电基地，主要位于华北、东北、西北等“三北”地区。受风光资源的影响，风电/光伏发电出力具有间歇性、波动性和随机性，随着风电/光伏发电接入电网的规模不断增大，其对电网的影响得到了广泛关注和研究。新能源电站模型的准确度是研究其与电网相互影响的关键因素，目前尚未得到有效解决。

新能源电站一般含有多条馈线及一套动态无功补偿装置(静止同步补偿器STATCOM或静止无功补偿器SVC)，每条馈线上连接几台至十几台发电机组/单元。目前，新能源电站的模型验证方法主要采用由内至外的方法，即从单个元件到整体建模、验证，首先保证单个元件模型的准确性，然后再通过不断调整关键元件模型参数去拟合现场实测曲线，该方法的优点是直观易懂，缺点是出现误差时难以定位误差来源。因此，目前这种建模验证方法往往只用于理想的单机无穷大系统，较少用于实际复杂的互联电力系统。

近年来，随着测量技术的快速发展，特别是相量测量单元(PMU)/广域测量系统(WAMS)的不断推广应用，提供了具有统一时标的同步相量，使得大区电网中分布于各处的点可以在同一时间尺度下进行比较，为仿真模型验证研究提供了新思路。如何利用宝贵的PMU/WAMS测量数据，基于PMU/WAMS实测数据注入的混合动态仿真方法，逐步缩小新能源电站/电站群内部建模误差来源定位的范围，进而完成新能源电站及其内部元件的模型验证，有待深入研究。

根据文献和专利调研结果，国内外尚无本发明所述方法及应用，比较相关的是清华大学吴文传、张伯明等于2009年申请的“基于混合动态仿真的电力系统模型校核方法及系统”发明专利，然而该专利直接基于PMU实测数据来等值外部电网，但实际工程中风电场和光伏电站接入点电压等级(35kV或110kV)一般不高，较少配置PMU，因此该专利不大适用于验证风电场和光伏电站模型。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于混合数据仿真的新能源电站模型误差定位方法及装置，本发明的方法能精确和完整的定位风电场和光伏电站模型误差，依靠实测数据来精确等值研究子系统以外部分，有效避免对外部系统建模的误差，并大大减小建模工作量，依靠并网点、各馈线汇集点和动态无功补偿装置模型验证结果来准确定位新能源电站模型参数误差具体位置。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种新能源电站模型误差定位方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

根据新能源并网点、馈线汇集点和动态无功补偿装置的实测数据，建立等值外部系统的元件载体模型；

将实测数据注入等值外部系统的元件载体模型，并根据其模型建立新能源电站模型；

模拟现场扰动，得到该扰动下的风电场与光伏电站并网点的仿真数据；

根据实测数据和仿真数据确定偏差值，并根据偏差值对所述新能源电站模型进行校准，确定新能源电站模型的参数误差来源的位置。

进一步地，所述新能源并网点为风电场并网点或光伏电站并网点。

进一步地，所述等值外部系统的元件载体模型为配有快速励磁和快速调速控制器的同步发电机，变阻抗元件，或为其它体现电网电压幅值、电压相角/电网频率、有功功率和无功功率四个电气量中的任意两个动态变化元件的模型。

进一步地，所述根据实测数据和仿真数据确定偏差值，包括：将扰动后得到的新能源并网点的有功功率仿真值与实测的有功功率值相减得到有功功率偏差值、将无功功率仿真值与实测的无功功率值相减得到无功功率偏差值。

进一步地，所述根据偏差值对所述新能源电站模型进行校准，包括：

在所述有功功率偏差值的绝对值大于实测的有功功率值的预设比例，或在所述无功功率偏差值的绝对值大于无功功率值的预设比例时，确定所述新能源电站模型存在误差；

在存在误差时，调整外部电网等值点，依次以用变阻抗与受控交流电压源、或者发电机代替新能源电站模型中第i条馈线汇集点以外部分的方式对所述新能源电站模型进行校准。