[发明专利]一种适用于大电网分析的小水电机群动态等值方法

说明书

本发明公开了一种适用于大电网分析的小水电机群动态等值方法，通过同调性判别保证了等值区域即小水电机群内的小水电机组严格同调，采用灵敏度分析区分关键参数与非关键参数，并充分利用多PMU多故障信息中包含的系统特征，提高动态等值模型对真实小水电机群的解释能力，对待辨识参数进行差异性辨识，有效消除动态等值模型存在多解的问题，从而有效提高小水电机群动态等值模型的准确性和鲁棒能力。

技术领域

本发明属于电力系统仿真建模技术领域，更为具体地讲，涉及一种适用于大电网分析的小水电机群动态等值方法。

背景技术

近年来，随着全球能源危机和环境污染的不断加剧，包括水电资源在内的可再生能源得到了快速的发展。截止2015年，水电装机容量占世界总电力装机容量的16.6％，占可再生能源装机容量的70％，预计未来25年将以每年3.1％的比例增长。

由于受到地理环境的影响，在中国部分地区存在大量小水电机组(单站容量小于25MW)在某一区域集中在配网侧(35kV)并网的现象。大量小水电机群在配网侧接入电网，不仅会对配电网造成影响，同时也会对大电网的稳定性造成影响。在大电网建模分析过程中，由于小水电机群数量众多，结构复杂，参数不透明等特点，难以在仿真模型中进行详细建模。同时，采用详细模型进行大电网分析，不仅会引入累计误差，而且易造成“维数灾”。

基于PMU测量信息的动态等值(PMU based Dynamic Equivalent,PDE)可以很好的解决这个问题。在保证等值区域动态特性一致的情况下，PDE采用降阶模型对等值区域进行简化建模，在提高建模效率的同时有效消除详细建模过程中的累计误差，避免“维数灾”。然而，在实际应用中发现，基于传统PDE方法得到的小水电机群等值模型虽然可以很好的重现已有故障，但是却难以准确预测未知的故障，即存在等值模型鲁棒能力不强的问题。由同调性理论可知，只有当等值区域内机组完全同调时，才能对其进行动态等值操作；同时，由于电力系统的强非线性特征，传统基于单一故障信息的PDE难以完全反映系统的动态特性；最后，在传统PDE方法中，由于待辨识参数过多，等值模型容易出现多解的问题。这些都是造成小水电机群等值模型鲁棒能力不强的重要原因。因此，在各国持续增加可再生能源接入电网比例的大背景下，建立适用于大电网分析，且具有较高准确性和较强鲁棒能力的小水电机群动态等值模型具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种适用于大电网分析的小水电机群动态等值方法，以有效提高小水电机群动态等值模型的准确性和鲁棒能力。

为实现上述发明目的，本发明适用于大电网分析的小水电机群动态等值方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、采用时域仿真判别方法，对需要进行等值的小水电机群进行同调性判别，如果小水电机群内的小水电机组不完全同调时，则按照同调性判据对小水电机群内的小水电机组进行分群，直到每一分群内的机组满足同调性要求；

(2)、对满足同调性要求的小水电机群，建立小水电机群动态等值模型；

(3)、采用相对轨迹灵敏度对动态等值模型参数进行灵敏度分析，选出对小水电机群动态特性影响较大的待辨识参数作为关键参数，其余的待辨识参数为非关键参数；

(4)、基于多PMU多故障信息，应用统计学理论和信息熵方法，提取更能反映小水电机群动态特性的多PMU多故障特征；

(5)、基于多PMU多故障特征对关键参数和非关键参数进行差异性辨识，建立动态等值模型。

本发明的目的是这样实现的。