。
[0046]结合前述步骤5，从广域测量系统获取系统风电有功功率和无功功率的PMU动态量测，将其转化为时变电流的形式在广义负荷模型中M处注入，参与时域混合仿真计算。在时域仿真的数值积分中每个积分步长都代入这些已知的电流值参与迭代直到收敛，从而实现含风电随机功率波动的时域仿真。具体实现包括:
[0047]在第η步迭代过程中，将由风电实测功率随机波动量计算得到的时变电流In作为已知值代入，迭代求解电力系统网络代数方程组Xn+1= F(Xn, Yn, In)和元件微分方程组Υη+1=G (Xn, Yn, In)，同时将广域测量系统获得的下一时刻边界节点电压幅值Un+1、相角θ n+1、有功功率Pn+1和无功功率Q n+1动态量测按I n+1= H (P n+1, Qn+1, Un+1, Θ n+1)式转化为时变电流In+1的形式，并将时变电流In+1作为迭代初值参与时域仿真数值积分的下一积分步长迭代过程，如此迭代求解直到完成整个时域仿真。其中，H= (Vh2，…，Ii1)τ是常用有功功率P、无功功率Q、电压幅值U、相角Θ与电流之间的转化公式，下标I为边界节点时变电流源个数，具体公式h可以表示为
[0048]Ir= (S/U) cos ( Θ Θ 2+ Θ 3) (I)
[0049]Ii= (S/U)sin( Θ r θ 2+ Θ 3)(2)
[0050]其中、和I 别为注入电流实部和虚部，S为负荷视在功率(可由实测有功P和实测无功Q求得)，U为仿真系统中注入母线电压幅值，Q1为实测电流相角，Θ 2为实测电压相角，θ3为仿真系统中注入母线电压相角。
[0051]F = (f1； f2,…，fm)T是电力系统潮流平衡的网络代数方程组，下标m为网络代数方程个数。
[0052]G = (gl, g2,…，gk)T是电力系统发电机、负荷等一次设备和二次自动装置数学模型的元件微分方程组，下标k为元件微分方程个数；I = (i1； i2,…，I1)τ为时变电流量，X =(X1, X2,…，Xni)τ为网络方程求解的变量，Y= (γ1； y2,…，yk)τ为微分方程求解的变量。
[0053]结合图1-图3所示以及以上内容描述的建模方法，本发明的某些实施例还提出一种计及风电功率随机波动的广义负荷建模装置，该装置包括:
[0054]用于确定广义负荷模型结构的模块，被设置成按照下述方式确定广义负荷模型的结构:风电场接于配网侧时，从枢纽母线角度，该区域等效为广义电力负荷，广义负荷模型结构包括无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷、异步发电机、功率注入模块、配电网等值阻抗，其中异步发电机经功率注入模块与无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷并联在虚拟负荷母线一侧，虚拟负荷母线另一侧经配网等值阻抗接入外部电网；其中异步发电机等效替代风电场的暂态特性，功率注入模块反映风电场功率随机波动特性；
[0055]用于通过统计综合法得到异步发电机聚合参数的模块，被设置成通过下述方式得到异步发电机聚合参数:等值异步发电机的电气参数通过对各单台异步发电机进行容量加权聚合得到；
[0056]用于负荷模型参数辨识的模块，被设置成通过下述方式辨识负荷模型参数:调取负荷节点故障轨迹与风电场出力，将两处记录的功率相加得到纯负荷的功率动态信息；对数据进行预处理获得可用于参数辨识的电压、纯负荷有功功率和无功功率数据，采用粒子群算法从动态轨迹信息中辨识得到所提出负荷模型中电动机负荷、静态负荷、无功补偿、配网等值阻抗参数；
[0057]用于配置用户自定义程序并生成动态链接库的模块，被设置成通过下述方式配置动态链接库:用户自定义程序实现注入功率的计算或导入；根据用户的需要由风电场实测数据获得注入功率，换算成时变电流形式进行注入；或者由用户自定义注入功率，换算成时变电流形式进行注入；自定义程序以动态链接库的形式生成，供混合时域仿真软件调用；
[0058]用于注入功率波动数据的模块，被设置成按照下述方式注入功率波动数据:在暂态分析和小扰动特征值分析时，屏蔽功率注入模块，仅考虑异步发电机的动态特性；在计及风电功率随机波动特性进行中长期动态分析时，激活功率注入模块，该模块以时变电流形式向系统注入。
[0059]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种计及风电功率随机波动的广义负荷建模方法，其特征在于，该方法包括: (1)确定广义负荷模型结构 风电场接于配网侧时，从枢纽母线角度，该区域等效为广义电力负荷，广义负荷模型结构包括无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷、异步发电机、功率注入模块、配电网等值阻抗，其中异步发电机经功率注入模块与无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷并联在虚拟负荷母线一侧，虚拟负荷母线另一侧经配网等值阻抗接入外部电网；其中异步发电机等效替代风电场的暂态特性，功率注入模块反映风电场功率随机波动特性； (2)通过统计综合法得到异步发电机聚合参数 风电场功率输出在观测过程中是时变的，风电场的其他电气参数是非时变的，所以等值异步发电机的电气参数通过对各单台异步发电机进行容量加权聚合得到； (3)负荷模型参数辨识 调取负荷节点故障轨迹与风电场出力，将两处记录的功率相加得到纯负荷的功率动态信息；对数据进行预处理获得可用于参数辨识的电压、纯负荷有功功率和无功功率数据，采用粒子群算法从动态轨迹信息中辨识得到所提出负荷模型中电动机负荷、静态负荷、无功补偿、配网等值阻抗参数； (4)配置用户自定义程序并生成动态链接库 用户自定义程序实现注入功率的计算或导入；根据用户的需要由风电场实测数据获得注入功率，换算成时变电流形式进行注入；或者由用户自定义注入功率，换算成时变电流形式进行注入；自定义程序以动态链接库的形式生成，供混合时域仿真软件调用； (5)注入功率波动数据 在暂态分析和小扰动特征值分析时，屏蔽功率注入模块，仅考虑异步发电机的动态特性；在计及风电功率随机波动特性进行中长期动态分析时，激活功率注入模块，该模块以时变电流形式向系统注入。2.根据权利要求1所述的计及风电功率随机波动的广义负荷建模方法，其特征在于，前述步骤(I)中，所述静态负荷采用ZIP模型，所述感应电动机负荷与异步发电机采用计及机电暂态的感应电机模型。3.根据权利要求1所述的计及风电功率随机波动的广义负荷建模方法，其特征在于，前述步骤(5)中，功率注入模块的数据通过风电场实测获得或通过自定义数据生成获得。4.根据权利要求1所述的计及风电功率随机波动的广义负荷建模方法，其特征在于，在该广义负荷模型建立后，不计及风电功率随机波动分析时屏蔽功率注入模块，进行风电功率随机波动影响分析时激活功率注入模块，所述功率注入模块以时变电流形式注入负荷母线。5.一种计及风电功率随机波动的广义负荷建模装置，其特征在于，该装置包括: 用于确定广义负荷模型结构的模块，被设置成按照下述方式确定广义负荷模型的结构:风电场接于配网侧时，从枢纽母线角度，该区域等效为广义电力负荷，广义负荷模型结构包括无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷、异步发电机、功率注入模块、配电网等值阻抗，其中异步发电机经功率注入模块与无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷并联在虚拟负荷母线一侧，虚拟负荷母线另一侧经配网等值阻抗接入外部电网；其中异步发电机等效替代风电场的暂态特性，功率注入模块反映风电场功率随机波动特性； 用于通过统计综合法得到异步发电机聚合参数的模块，被设置成通过下述方式得到异步发电机聚合参数:等值异步发电机的电气参数通过对各单台异步发电机进行容量加权聚合得到； 用于负荷模型参数辨识的模块，被设置成通过下述方式辨识负荷模型参数:调取负荷节点故障轨迹与风电场出力，将两处记录的功率相加得到纯负荷的功率动态信息；对数据进行预处理获得可用于参数辨识的电压、纯负荷有功功率和无功功率数据，采用粒子群算法从动态轨迹信息中辨识得到所提出负荷模型中电动机负荷、静态负荷、无功补偿、配网等值阻抗参数； 用于配置用户自定义程序并生成动态链接库的模块，被设置成通过下述方式配置动态链接库:用户自定义程序实现注入功率的计算或导入；根据用户的需要由风电场实测数据获得注入功率，换算成时变电流形式进行注入；或者由用户自定义注入功率，换算成时变电流形式进行注入；自定义程序以动态链接库的形式生成，供混合时域仿真软件调用； 用于注入功率波动数据的模块，被设置成按照下述方式注入功率波动数据:在暂态分析和小扰动特征值分析时，屏蔽功率注入模块，仅考虑异步发电机的动态特性；在计及风电功率随机波动特性进行中长期动态分析时，激活功率注入模块，该模块以时变电流形式向系统注入。
【专利摘要】本发明提供一种计及风电功率随机波动的广义负荷建模方法，包括：(1)确定广义负荷模型结构，广义负荷模型结构包括无功补偿设备、静态负荷、感应电动机负荷、异步发电机、功率注入模块、配电网等值阻抗；(2)通过统计综合法得到异步发电机聚合参数，等值异步发电机的电气参数通过对各单台异步发电机进行容量加权聚合得到；(3)负荷模型参数辨识；(4)配置用户自定义程序并生成动态链接库；(5)注入功率波动数据，在暂态分析和小扰动特征值分析时，屏蔽功率注入模块，仅考虑异步发电机的动态特性；在计及风电功率随机波动特性进行中长期动态分析时，激活功率注入模块，该模块以时变电流形式向系统注入。
【IPC分类】G06Q50/06, G06F17/50
【公开号】CN104992017
【申请号】CN201510377233
【发明人】张毅明, 鞠平, 孙建华, 余一平, 陈军, 熊浩清, 金宇清, 朱骥云, 孙冉, 周冰, 张庆文, 李俊周, 王成庆, 刘晓波, 刘咏飞, 李洪宇
【申请人】河海大学, 国网河南省电力公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月1日