一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统和方法_2

文档序号:9600056阅读:来源:国知局
故障区间,获取各故障区间仿真数据与测试数据线电 压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量之间的偏差,验证模型的准确程度;
[0047] 获得模型验证结果,自动生成验证报告。
[0048] 测试数据和仿真数据皆包括:大功率输出状态和小功率输出状态下的三相对称故 障和两相不对称故障情况下电压分别跌落至[0. 7~0. 8]Un、[0. 45~0. 55]Un、[0. 3~0. 4] Un、[0. 15~0. 25]1]"的16个工况,每个工况数据包含风电机组变压器低压侧三相电压、三 相电流和米样时间。
[0049] 所述获取的方法包括,通过人机交互界面设置测试数据与仿真数据各工况对应识 别码,验证系统通过判断识别码自动匹配各工况,并将各工况名称显示在工况列表中;设置 测试数据和仿真数据三相电压、三相电流及采样时间的通道名称。
[0050] 对风电机组测试数据和仿真数据进行预处理获取有效数据包括:在工况列表中选 择一个或多个工况等待验证;以手动设置的采样周期为基准,剔除测试数据和仿真数据序 列中多余的采样点,使得相同时间间隔内的采样点保持一致;
[0051] 依据IEC61400-21标准,分别对所述测试数据和仿真数据进行正序分量计算,获 得线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量;选取各物理量的额定值作为基 值,并将所得线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量标幺化。
[0052] 划分故障区间包括,查找跌落起始电压同步仿真数据与测试数据正序分量的时间 序列,依据测试数据线电压基波正序分量,将故障区间划分为故障前、故障期间和故障后三 个时段;根据有功功率和无功功率的响应特性,将故障期间和故障后时段划分为暂态区间 和稳态区间。
[0053] 验证模型的准确程度包括:将各基波正序分量故障区间偏差与验证标准中的故障 区间参数最大允许误差逐一对比,超过最大允许误差,则未通过验证。如表1所示,
[0054] 模型验证结果对照表


[0059] 表 1
[0060] 模型验证结果以图形的形式显示于人机交互界面上,包括:各故障时段稳态区间、 暂态区间上线电压、有功功率、无功功率、无功电流的各项偏差上、下限以及测试数据与仿 真数据的各偏差曲线,偏差曲线超出偏差上、下限时表示未通过验证。
[0061] 将所述模型验证结果自动保存至指定路径,其包括:.png格式的各工况线电压、 有功功率、无功功率、无功电流的故障区间对比图;.csv格式的各工况测试数据和仿真数 据正序分量计算结果;.xls格式的各工况测试数据与仿真数据正序分量偏差计算结果,对 于超出偏差最大值的用特殊颜色标注。
[0062] 自动生成验证报告包括:选择word软件中"域"和"宏"两个功能,运用VBA编程 (VisualBasicforApplication)对文本、表格、图形的自动处理,自动生成模型验证报 告。
[0063] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者 等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统,其特征在于,所述系统包括与人机交 互界面相互通信的数据库,以及与所述数据库分别连接的验证指标模块、数据读取模块、数 据预处理模块、模型验证模块和报告生成模块。2. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于, 所述验证指标模块,用于表征风电机组仿真模型准确度的多个验证标准;其中,每个验 证标准包括故障区间划分规则和故障区间参数最大允许误差; 所述数据读取模块,用于为数据预处理模块提供相同条件下的风电机组测试数据和仿 真数据; 所述数据预处理模块,用于为模型验证模块提供有效数据; 所述模型验证模块,用于根据模型验证指标模块中的故障区间划分规则划分故障区 间,计算各故障区间仿真数据与测试数据线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正 序分量之间的偏差,验证模型的准确程度; 所述报告生成模块,用于根据模型验证结果自动生成验证报告; 所述数据库,用于为仿真模型验证系统各模块之间的交互提供数据,并储存模型验证 结果。3. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述人机交互界面与数据库相连,用于为 工作人员提供修改信息的手动输入界面,并将修改后的信息更新到数据库。4. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述最大允许误差,包括平均偏差、平均 绝对偏差、最大偏差和加权平均绝对偏差。5. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述相同条件即风电机组模型中的外部 电网参数、电压跌落发生装置、变压器参数必须与现场检测对应数据保持一致。6. -种风电机组低电压穿越仿真模型验证方法,其特征在于,所述方法包括: 读取风电机组测试数据和仿真数据,对所述风电机组测试数据和仿真数据进行预处 理,获得有效数据; 根据故障区间划分规则划分故障区间,获取各故障区间仿真数据与测试数据线电压、 有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量之间的偏差,验证模型的准确程度; 获得模型验证结果,自动生成验证报告。7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述测试数据和仿真数据皆包括:大功率 输出状态和小功率输出状态下的三相对称故障和两相不对称故障情况下电压分别跌落至 [0· 7 ~0· 8]Un、[0· 45 ~0· 55]Un、[0· 3 ~0· 4]Un、[0· 15 ~0· 25]1的 16 个工况,每个工 况数据包含风电机组变压器低压侧三相电压、三相电流和采样时间。8. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述读取的方法包括,通过人机交互界面 设置测试数据与仿真数据各工况对应识别码,验证系统通过判断识别码自动匹配各工况, 并将各工况名称显示在工况列表中;设置测试数据和仿真数据三相电压、三相电流及采样 时间的通道名称。9. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,对所述风电机组测试数据和仿真数据进 行预处理,获取有效数据包括:在工况列表中选择一个或多个工况等待验证;以手动设置 的采样周期为基准,剔除测试数据和仿真数据序列中多余的采样点,使得相同时间间隔内 的采样点保持一致; 依据IEC61400-21标准,分别对所述测试数据和仿真数据进行正序分量计算,获得线 电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量;选取各物理量的额定值作为基值, 并将所得线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量标幺化。10. 根据权利要求6或9所述的方法,其特征在于,所述划分故障区间包括,查找跌落 起始电压同步仿真数据与测试数据正序分量的时间序列,依据测试数据线电压基波正序分 量,将故障区间划分为故障前、故障期间和故障后三个时段;根据有功功率和无功功率的响 应特性,将故障期间和故障后时段划分为暂态区间和稳态区间。11. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述验证模型的准确程度包括:将各基 波正序分量故障区间偏差与验证标准中的故障区间参数最大允许误差逐一对比,超过最大 允许误差,则未通过验证。12. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述模型验证结果以图形的形式显示于 人机交互界面上,包括:各故障时段稳态区间、暂态区间上线电压、有功功率、无功功率、无 功电流的各项偏差上、下限以及测试数据与仿真数据的各偏差曲线,偏差曲线超出偏差上、 下限时表示未通过验证。13. 根据权利要求12所述的方法,其特征在于,将所述模型验证结果自动保存至指定 路径,其包括.png格式的各工况线电压、有功功率、无功功率、无功电流的故障区间对比 图;.csv格式的各工况测试数据和仿真数据正序分量计算结果;.xls格式的各工况测试数 据与仿真数据正序分量偏差计算结果,对于超出偏差最大值的用特殊颜色标注。14. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述自动生成验证报告包括:选择word 软件中"域"和"宏"两个功能,运用VBA编程对文本、表格、图形的自动处理,自动生成模型 验证报告。
【专利摘要】本发明提供一种风电机组低电压穿越仿真模型验证系统和方法,包括:与人机交互界面相互通信的数据库,以及与所述数据库分别连接的验证指标模块、数据读取模块、数据预处理模块、模型验证模块和报告生成模块;通过读取风电机组测试数据和仿真数据,对所述风电机组测试数据和仿真数据进行预处理,获得有效数据;并根据故障区间划分规则划分故障区间,获取各故障区间仿真数据与测试数据线电压、有功功率、无功功率和无功电流的基波正序分量之间的偏差,验证模型的准确程度。该系统及方法自动化程度高,减少了工作人员的工作量,不但操作简单且易于实现。
【IPC分类】G06F17/50, H02J3/38
【公开号】CN105356498
【申请号】CN201510698314
【发明人】唐建芳, 王莹莹, 李庆, 贺敬, 张利, 张元栋, 陈子瑜, 朱琼锋, 张梅
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司, 中电赛普检验认证(北京)有限公司, 国网山西省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月23日
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