[发明专利]一种适用于非机理模型的电力系统模型接口以及拼接方法

说明书

本发明公开一种适用于非机理模型的电力系统模型接口以及拼接方法，属于电力系统建模领域。本发明的电网非机理模型，基于待拼接电网的潮流不平衡量推导电力负荷传递函数模型，进而推导待拼接电网在整体电网拼接时的非机理模型，作为拼接时的接口模型，实现整体电网的拼接。本发明的电力系统模型接口可适用于辐射型网络或者星形网络，能够解决电网拼接时潮流的不平衡量，解决现有基于灵敏度校正的边界潮流匹配算法效率较低的问题，解决当内外网边界潮流差异较大时甚至会出现不收敛的问题，同时解决非机理模型通过模型接口接入的问题。

技术领域

本发明涉及电力系统建模技术领域，特别是一种适用于非机理模型的电力系统模型接口以及拼接方法。

背景技术

仿真计算在电力系统中充当一种分析与控制工具的同时，许多电力生产部门还将其当作一种指导电网安全稳定运行的依据，因此其具有重要意义。此外，电力系统仿真计算又以系统建模为基础，因此，若所建立的电力系统模型不够准确，可能会影响电力系统分析的结论，甚至导致某些重要现象不能够被发现。这种不够准确的系统模型可能较为乐观，也可能过于保守，基于这样的模型难以有效指导电力系统正确运行，同时还很难发现系统中存在的问题，容易带来不必要的经济损失。在系统仿真时，由于无法得到较为准确的模型，保守的模型较多被使用，这样的模型所得到的系统安全指标偏低，这对系统的安全分析是不妥的。因为模型对系统到底会产生怎样的影响，事先难以确定，不同情况下可能是保守的也可能是冒进的。

以国际上近些年来的大型停电事故为例，包括2003年美加“8.14”事故，欧盟2006年的“11.4”事故等，对其进行事故分析时发现由于原来的模型及参数不够准确，利用原来的模型进行仿真时难以复现事故特性。此外，利用原来的电力系统模型进行仿真计算时发现互联电力系统的稳定水平较低，由此也导致了电能传输水平较低，而通过修改模型结构以及模型参数后，电能的输送极限大约提高了25％。因此，为了增加电能输送能力、提高社会经济效益，获取准确的电力系统仿真模型是必不可少的。

近年来，电力系统模型的重要性已经引起了国内、外电力研究人员的注意，目前在电力系统建模方面已经取得了相当多的研究成果。这些研究对传统的电力系统负荷或发电机等模型进行了改进，且改进后的电力系统模型已经逐渐在国内、外电网中投入使用，取得了良好的经济效益。

在现有的分层、分布式建模方案中，关键技术之一是实现网络的自动拼接，这包含网络拓扑模型合成以及边界潮流匹配两个方面。对于模型合成，目前已有成熟技术。

现有商业化仿真计算软件的基础上，采用灵敏度校正方法对边界潮流进行修正匹配，当内外网边界潮流差异较大时甚至会出现不收敛的情况。在对算法进行改进后，尽管最终收敛，但计算耗时较长。可以想见，在分布式在线建模过程中，全网可能有多个子电网同时需要进行模型合并和边界潮流匹配，采用现有方法不能适应在线建模的快速性需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于非机理模型接入的电力系统模型接口以及拼接方法，能够解决电网拼接时潮流的不平衡量问题，且算法效率较高，在内外网边界潮流差异较大时也不会出现不收敛的问题。

本发明采取的技术方案为：一种适用于非机理模型接入的电力系统模型接口。

定义待拼接电网包括至少两个电网，对于任意一个电网，其暂态电势为出口电压为出口电流为转子角速度为ω，转子绕阻时间常数为T′_d0，定子电阻为R_s，转子电阻为R_r，稳态电抗为X，暂态电抗为X′，定子电抗为X_s，转子电抗为X_r，激磁电抗为X_m；

则该待拼接电网的电力负荷传递函数模型为：