[发明专利]基于参数轨迹灵敏度频域特征指标的电力系统仿真误差主导参数识别方法

说明书

本发明是一种基于参数轨迹灵敏度频域特征指标的电力系统仿真误差主导参数识别方法，其特点是，包括：建立参数轨迹灵敏度与仿真误差之间的数学关系式、参数轨迹灵敏度频域特征的提取、定义参数轨迹灵敏度频域特征指标、主导参数识别方法和定义阈值内容，能够摆脱时域角度分析参数轨迹灵敏度的约束，从频域角度提取参数轨迹灵敏度的频域特征、建立频域特征指标、提出相应的主导参数识别方法，克服了现有主导参数识别方法仅从时域角度使用部分参数轨迹灵敏度信息的弊端，保证主导参数识别的有效性与准确性。具有科学合理、适用性强、效果良好等优点。

技术领域

本发明属于电力系统仿真验证的应用领域，具体涉及一种基于参数轨迹灵敏度频域特征指标的电力系统仿真误差主导参数识别方法。

背景技术

仿真已经应用于电力系统规划、设计、运行的全过程。仿真结果是系统各个层级技术经济决策的重要参考，其准确性和可信度直接关系到安全稳定分析结果的准确性和可信度，并进一步关系到系统的安全性和经济性。在实际系统中，已多次出现动态仿真无法反映系统实际行为的问题，仿真的有效性问题受到越来越多的关注。元件模型参数的不准确是导致动态仿真结果和实测数据轨迹不一致的主要因素。由于实际运行条件的复杂性、元件老化及仿真参数有误等因素，电力系统中各元件的仿真所用的参数值可能与其真实参数值不同，即仿真所用参数值难免存在误差。而仿真参数的误差就会导致仿真结果与系统实际行为之间存在误差。此时，应对仿真所用的元件参数进行校核，以重建仿真的准确性。显然，校核应针对存在误差的元件参数进行。然而，在实际系统中，无法提前获知哪些仿真参数存在误差，且从计算能力和时效性角度看，即便能够提前获知，也难以对系统中所有误差参数进行校核。同时，大量研究表明，不同参数对动态行为的影响存在差异。仅需识别对动态行为影响最显著的相关参数，即主导参数，通过对主导参数的校核即可显著提高动态仿真可信度。

如何准确识别仿真误差的主导参数集是一个难题。参数轨迹灵敏度是定量描述动态系统中某一参数或者结构的微小变化对系统轨迹影响程度的数学工具，在电力系统动态分析的多个领域都得到了广泛应用。在现有技术中，基于参数轨迹灵敏度的主导参数识别方法主要依据参数轨迹灵敏度最大值的大小进行排序，选择灵敏度最大值较大的参数组成主导参数集。该方法原理简单，易于操作，因而广泛应用于仿真误差主导参数集的识别。然而，该方法仅从时域角度提取参数轨迹灵敏度曲线上一个点的数据，无法充分利用参数轨迹灵敏度曲线蕴含的丰富动态信息，故而影响了主导参数识别的效果。从频域角度进行轨迹灵敏度特征分析为电力系统仿真误差主导参数识别提供了崭新的思路。

迄今未见有关基于参数轨迹灵敏度频域特征指标的电力系统仿真误差主导参数识别方法的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种科学合理、适用性强、效果良好的基于参数轨迹灵敏度频域特征指标的电力系统仿真误差主导参数识别方法，从频域角度出发，通过分析仿真误差轨迹的频域特征，提取误差敏感频点；建立评估参数对参数轨迹灵敏度频域影响的特征指标，通过指标分析各参数轨迹灵敏度在敏感频点处的频域特性；在所提指标的基础上形成完整的主导参数识别方法。这种方法旨在弥补从时域角度提取参数轨迹灵敏度信息不充分的缺点，提高主导参数识别的有效性，为电力系统仿真验证提供理论支持。

解决其技术问题采用的方案是：一种基于参数轨迹灵敏度频域特征指标的电力系统仿真误差主导参数识别方法，其特征是，它包括以下内容：

1)建立参数轨迹灵敏度与仿真误差之间的数学关系式

仿真结果与实测数据之间不一致，用误差表示为式(1)：

Δx(n)＝x_r(n)-x_s(n) (1)

式中：x_r(n)为实测数据；x_s(n)为仿真结果，

所述误差与参数轨迹灵敏度之间的数学关系为式(2)：