专利名称：基于pmu的负荷特性电网负荷在线建模方法
技术领域：
本发明涉及一种在线建模方法，尤其是涉及一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法。
背景技术：
目前，我国广域控制保护系统还处于发展阶段，虽然它具有潜在的广阔应用前景，但已投运的广域控制保护系统多数还只停留在相关应用如:功角摆动的测量、低频振荡的捕捉、暂态过程一记录等的初步阶段，如何更加充分深入地挖掘广域控制保护系统中PMU数据的作用还是一个有待研究者们探索的问题，特别是其在负荷特性辨识和仿真计算校核方面的应用有待进一步的研究。电力系统安全稳定性数字仿真技术经历了从全离线数据仿真计算到基于EMS的在线稳定仿真计算两个阶段。前者是利用先验模型/参数，在几种有限的运行方式下的完全离线计算，准确度无法保证，保守·度无法估计，适应能力差。后者利用先验模型/参数，在当前或几分钟前的运行方式下的在线稳定计算，虽然准确性和保守度无法保证，但是提高了适应能力，带来了一定的经济效应。电网元件参数的精确性对电网仿真计算精度有着重要的影响，由于PMU能记录和传送大量的电网实时动态数据，因此可有效的实现对电网的在线参数辨识及建模，包括线路的参数辨识、发电机的建模及参数辨识、励磁系统及调速器的建模及参数辨识、负荷的建模及参数辨识工作，从而提高电网仿真计算的精确性，为电网的稳定运行及各种控制手段提供良好的前提和基础。但是目前，对于基于PMU的负荷特性的在线建模方法的研究较少。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高仿真精度基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，包括以下步骤:I)对广域控制保护系统的负荷测试点以及改进克隆选择算法的参数进行辨识；2)确定负荷测试点并对PMU装置进行动模试验；3)根据负荷测试点和动模试验的结果，进行现场人工扰动测试，获得实际系统中的负荷建模辨识源数据；4)根据负荷建模辨识源数据，并结合负荷动态、静态模型，得到综合负荷模型，并转化为电力仿真软件系统的负荷模型，进行验证。步骤2)中的动模试验以感应电动机模块和恒阻抗模块的组合来表示综合负荷模型。该方法可根据改进克隆选择算法的参数完善电力仿真软件系统，具体包括:编制适合PMU装置记录格式的数据接口及适合现场人员操控的软件界面。
所述的电力仿真软件系统包括BPA软件和PSS/E软件。与现有技术相比，本发明中PMU装置能记录下负荷测试点的信息，特别是故障过程中的动态信息，应用PMU动态数据进行负荷建模，基于参数辨识方法，通过实测和仿真曲线相似度评估，对负荷模型参数进行辨识，能获得较为精确的负荷模型及参数，满足电网数字仿真要求，并且不需要对所有负荷节点安装测量装置，能够体现广域控制保护系统的优势。
图1为本发明的流程图；图2为静止负荷与等值电动机的组合示意图；图3为感应电动机等值电路图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图1所示，一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，包括以下步骤:第一步:对广域控制保护系统的负荷测试点以及改进克隆选择算法的参数进行辨识。现阶段由于价格和技术上的限制，广域控制保护系统难以做到真正的完全可观，在电网不可观测的条件下所有负荷节点的精确电气量的测量难以实现，因此要在广域控制保护系统调研分析的基础上，选取合理的负荷测试点；进行负荷参数的在线建模，需要算法具有良好的收敛性和运算速度，因此需要对算法的参数进行辨识。
第二步:确定负荷测试点并对PMU装置进行动模试验，同时根据改进克隆选择算法的参数完善电力仿真软件系统。动模试验以感应电动机模块和恒阻抗模块的组合来表示综合负荷模型，而根据改进克隆选择算法的参数完善电力仿真软件系统具体包括:编制适合PMU装置记录格式的数据接口及适合现场人员操控的软件界面。第三步:根据负荷测试点和动模试验的结果，进行现场人工扰动测试，获得实际系统中的负荷建模辨识源数据；第四步:根据负荷建模辨识源数据，并结合动态、静态负荷模型，得到综合负荷模型，并转化为BPA、PSS/E等电力仿真软件系统的负荷模型，进行验证。本发明所采用的动态和静态的负荷模型如下:一、静态负荷模型表示有功和无功功率与同一时刻下节点电压幅值和频率的函数关系的模型。在电力系统的潮流分析、静态稳定分析和研究长期动态过程中，以及负荷以静态负荷为主的情况下，一般采用静态负荷模型。基本的静态负荷模型的结构为:幂函数模型和多项式模型，另外还有在这两种模型基础上的变形或组合。(I)多项式模型:
权利要求
1.一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)对广域控制保护系统的负荷测试点以及改进克隆选择算法的参数进行辨识； 2)确定负荷测试点并对PMU装置进行动模试验； 3)根据负荷测试点和动模试验的结果，进行现场人工扰动测试，获得实际系统中的负荷建模辨识源数据； 4)根据负荷建模辨识源数据，并结合负荷动态、静态模型，得到综合负荷模型，并转化为电力仿真软件系统的负荷模型，进行验证。
2.根据权利要求1所述的一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，其特征在于，步骤2)中的动模试验以感应电动机模块和恒阻抗模块的组合来表示综合负荷模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，其特征在于，该方法可根据改进克隆选择算法的参数完善电力仿真软件系统，具体包括:编制适合PMU装置记录格式的数据接口及适合现场人员操控的软件界面。
4.根据权利要求1所述的一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，其特征在于，所述的电力仿真软件系统包括BPA软件和PSS/E软件。
5.根据权利要求1所述的一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，其特征在于，所述的负荷动态、静态模型为:
全文摘要
本发明涉及一种基于PMU的负荷特性电网负荷在线建模方法，包括以下步骤1)对广域控制保护系统的负荷测试点以及改进克隆选择算法的参数进行辨识；2)确定负荷测试点并对PMU装置进行动模试验，同时根据改进克隆选择算法的参数完善电力仿真软件系统；3)根据负荷测试点和动模试验的结果，进行现场人工扰动测试，获得实际系统中的负荷建模辨识源数据；4)根据负荷建模辨识源数据，并结合负荷动态、静态模型，得到综合负荷模型，并转化为电力仿真软件系统的负荷模型，进行验证。与现有技术相比，本发明具有可提高仿真精度的优点。
文档编号G05B17/02GK103246206SQ20131017983
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月15日 优先权日2013年5月15日
发明者崔勇, 郭强 申请人:国家电网公司, 上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司