主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法与流程

本发明涉及光伏台区电源群与负荷群状态辨识的，具体设计主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法。

背景技术：

1、光伏发电已是太阳能利用最成熟，应用最广泛的技术之一，具备显著的环保和经济效益。大力发展光伏发电，是构建新型电力系统、实现能源绿色低碳转型的重要途径。我国光伏发电行业已完成初期发展、产业化发展两个阶段，目前进入规模化发展阶段。截止2020年底，全国光伏发电累计装机容量约2.53亿kw，其中集中式光伏电站17470万kw，分布式光伏7819万kw。

2、随着分布式光伏发电的快速发展，传统台区接入光伏电源，传统台区各区块构成特征已不再适用。为了在线(准实时)的明确台区中各区块的构成特征(偏向于电源特性还是偏向负荷特性)，实现对光伏台区的调控，急需建立在分布式光伏发电背景下，与实际相符的综合负荷模型。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明所要解决的问题在于如何提供主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法，其包括，

5、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：

6、确认光伏台区的综合负荷模型中需辨识的参数，建立光伏台区的综合负荷模型；

7、通过主动施加扰动获取相关数据，利用粒子群辨识方法对模型参数进行辨识；

8、根据系统等值模型进行矢量分析计算，表达光伏台区的电源群和负荷群的构成情况；

9、根据电源群与负荷群构成情况实现对光伏台区的调控。

10、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：所述光伏台区的综合负荷模型建立是针对含光伏电源和常规负荷的配电台区外部主动施加扰动，并根据电流输出特征建立等效的综合负荷模型。

11、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：所述光伏台综合负荷模型在扰动的情况下是将负荷侧电动机等效为电机-阻抗串联戴维南电路，基于光伏电源的输出电流受并网点电压影响，将光伏电源等效为受控电流源，使用阻抗来等值其他静态负荷。

12、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：所述综合负荷模型中需辨识参数的方法为，在主动施加扰动的前提下，分析确定综合负荷模型中需辨识的参数，调整扰动获得多组除需辨识参数外的其他参数的测量值，利用粒子群算法对模型参数进行辨识。

13、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：所述综合负荷模型中需辨识参数以及其他参数测量值包括，

14、电动机等效戴维南电路的电动势、电动机电阻/电抗的比值k1；光伏电源无功/有功比值k2；负荷电阻/负荷电抗的比值k3，三个比值为指定经验值；

15、需要辨识的参数包括，电动机等效戴维南电路的电动势es，x及es，y，其模值为指定的es、电动机电抗；光伏电源有功；负荷电抗四个参数；

16、除需辨识参数外的其他参数包括，测量点功率pl、ql；测量点电压

17、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：所述系统等值模型进行矢量分析计算包括，

18、光伏电源为恒功率源时，光伏电源的输出电流受并网点电压影响，在主动加扰背景下向测点供给的短路电流的计算方式为

19、

20、其中，为光伏电源在主动加扰背景下向测点供给的短路电流，pv，qv为主动加扰背景下光伏电源的功率，为母线电压，为母线电压的共轭矢量。

21、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：对系统等值模型所示电路列回路方程为

22、

23、

24、根据负荷电抗的外特性，可得出为

25、

26、其中，为负荷侧电动机戴维南等效电路的电动势，zs为负荷侧电动机戴维南等效电路的阻抗，为负荷侧电动机在主动加扰背景下向测点供给的短路电流，为负荷电抗在主动加扰背景下向测点侧供给的短路电流，在主动加扰背景下测点的短路电流，r、x分别为其他静态负荷的电阻值、电抗值。

27、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：所述矢量分析计算将光伏电源考虑为功率源，并带入指定经验值k1、k2、k3，矢量运算后得实部g1及虚部g2

28、

29、

30、其中，k1为电动机电抗xs/电阻rs的比值、k2为光伏电源无功qv/有功pv的比值；k3为负荷电抗x/负荷电阻r的比值，rs、xs分别为电机-阻抗串联戴维南电路的电阻值、电抗值，es,x、es,y分别为电动机等效戴维南电路的电动势在x、y轴方向的大小，ul,x、ul,y分别为母线电压在x、y轴方向的大小。

31、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：粒子群算法中对代求参数的解的范围的限定以及迭代算法

32、

33、

34、其中各个参数的上下限均为实际运行过程中可能出现的最大最小值；所有粒子都有自己的速度与位置，在求解过程中粒子根据当前整个种群的最优解与自身最优解改变速度与位置；在使用粒子群算法不停迭代，粒子的速度会改变自身的方向和距离，粒子的速度及位置更新公式为

35、

36、其中，vid(k+1)代表第k次迭代时第i个粒子第d个参数的速度；xid(k+1)第k次迭代时第i个粒子第d个参数的位置；α，ω，c1，c2，r1，r2表示算法的可变参数，pbest和gbest分别表示粒子历史最优值和种群最优值，多次迭代后最终求得种群最优解就是待求参数值。

37、作为本发明所述主动加扰式光伏台区电源群与负荷群状态辨识方法的一种优选方案，其中：粒子群算法的综合电源模型参数辨识过程

38、初始化粒子种群规模及粒子维数；

39、初始化所有粒子的位置向量、速度向量；

40、调用目标函数，计算每个粒子的适应度值，并更新每个粒子的个体最优解pbest；

41、根据所有粒子更新后的pbest确定当前全局最优解gbest；

42、输出最优的模型参数。

43、本发明有益效果为：针对光伏台区的综合负荷模型建立在分布式光伏发电背景下，与实际光伏台区相符，能够在线准实时明确台区中各区块的构成特征偏向于电源特性还是偏向负荷特性，进而实现对光伏台区的调控，基于粒子群的在线辨识方法提高了系统参数的实时性。