交直流混联电网模型系统及其变流器的建模方法、终端技术方案

本发明专利技术提供了一种交直流混联电网模型系统及其变流器的建模方法、终端，包括：交流子系统、直流子系统以及连接于交流子系统和直流子系统之的变流器VSC。根据变流器VSC的控制信息是否上传到本地调度中心为分类原则，将已知控制信息的变流器VSC称为可观型VSC，将未知控制信息的变流器VSC称为不可观型VSC；分别基于控制信息和高斯混合模型对可观型VSC和不可观型VSC的伪量测方程进行建模。本发明专利技术不依赖于量测配置和调度中心与VSC间的通信过程，具有良好的实用性和抗差性，未来可扩展到三相不平衡交直流配电网状态估计中。

【技术实现步骤摘要】
交直流混联电网模型系统及其变流器的建模方法、终端
本专利技术涉及配电网状态评估
，具体地，涉及一种交直流混联电网模型系统及其变流器的建模方法、终端。
技术介绍
随着直流源荷的接入与柔性直流电力电子设备的发展，含多种分布式电源(DistributedGeneration，DG)的交直流混联电网被认为将是未来配电网的主流架构，这给系统操作带来了更多灵活性，同时也加剧了系统状态估计的难度与量测数据的不足。目前成熟的交流状态估计未计及直流系统状态量和量测量的特征及各类DG出力的不确定性，且通常默认换流器控制方式已知，对换流器控制方法未知时的伪量测建模技术有待研究。通过VSC入网的负荷或电源形式多种多样，以DG为例，DG可以通过VSC接入交流子系统，也可以通过VSC接入直流子系统。为了提高不可观型VSC的伪量测数据的精确度，应计入DG出力的不确定性。近年来，已有不少学者对DG的不确定性进行了合理研究。经过检索发现：WoolleyNC,MilanovicJV.StatisticalEstimationoftheSour本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器VSC的建模方法，其特征在于，根据所述变流器VSC的控制信息是否上传到本地调度中心为分类原则，将已知控制信息的变流器VSC称为可观型VSC，将未知控制信息的变流器VSC称为不可观型VSC；所述建模方法包括：/n分别对可观型VSC和不可观型VSC的伪量测方程进行建模；其中：/n对所述可观型VSC的伪量测方程进行建模的方法，基于控制信息，将可观型VSC控制的状态变量作为伪量测数据，并依此建立伪量测方程；/n对所述不可观型VSC的伪量测方程进行建模的方法，基于高斯混合模型，采用与不可观型VSC相连的流子系统或直流子系统的负荷或出力值估计值作为伪量测数据，并依此建立伪量测初步方程，采用高...

【技术特征摘要】
1.一种变流器VSC的建模方法，其特征在于，根据所述变流器VSC的控制信息是否上传到本地调度中心为分类原则，将已知控制信息的变流器VSC称为可观型VSC，将未知控制信息的变流器VSC称为不可观型VSC；所述建模方法包括：
分别对可观型VSC和不可观型VSC的伪量测方程进行建模；其中：
对所述可观型VSC的伪量测方程进行建模的方法，基于控制信息，将可观型VSC控制的状态变量作为伪量测数据，并依此建立伪量测方程；
对所述不可观型VSC的伪量测方程进行建模的方法，基于高斯混合模型，采用与不可观型VSC相连的流子系统或直流子系统的负荷或出力值估计值作为伪量测数据，并依此建立伪量测初步方程，采用高斯混合模型将不规则的出力曲线等效为正态分布函数从而求取其均值和标准差，将均值和标准差作为伪量测初步方程中对应值的替换值，最终形成伪量测方程。


2.根据权利要求1所述的变流器VSC的建模方法，其特征在于，对可观型VSC的伪量测方程进行建模的方法，包括：
设每一个可观型VSC能够同时控制直流侧某一状态变量和交流侧某一状态变量，其中，直流侧状态变量包括：直流电压、直流功率和直流电流，交流测状态变量包括：交流侧电压和交流侧无功功率，则：
此时伪量测数据选择为：



式中，σ表示量测数据的标准差，作为状态估计中的量测数据的权值；
可观型VSC的伪量测方程为：



式中，Psi表示交流电网注入变流器有功功率，Qsi表示交流电网注入变流器无功功率，分别表示Psi、Qsi的量测误差，上标m表示该数据为量测数据形式。


3.根据权利要求1所述的变流器VSC的建模方法，其特征在于，对不可观型VSC的量测模型的方法包括：
采用与不可观型VSC相连的交流子系统或直流子系统的负荷或出力值的估计值作为伪量测数据，并在功率数据的基础上添加功率的标准差σ作为最终的伪量测数据如下：






式中：Ps_es、Qs_es为与不可观型VSC连接的交流子系统的负荷或出力的估计值；Pd_es为与不可观型VSC连接的直流子系统的负荷或出力的估计值；σ为对应负荷或出力值的标准差；
相应添加到交流子系统或直流子系统的伪量测初步方程为：






式中，分别表示Psi、Qsi的量测误差，为注入直流功率量测Pdi的量测误差；
采用高斯混合模型将不规则的出力曲线等效为正态分布函数从而求取其均值和标准差，则出力预测概率密度函数被等效为几个不同的正态分布函数：



式中：N为子高斯函数的个数；μi、∑i分别是第i个子高斯函数的均值和方差；ωi为第i个子高斯函数的权重值；
这些子高斯函数满足：



等效的出力高斯函数的均值μDG和方差求解如下：






由此得到具有高斯分布的等效功率随机概率密度函数，其均值和标准差即作为式(12)-(13)的伪量测数据；将对应出力的均值作为Ps_es,Qs_es,Pd_es的替换值、将σDG作为σ的替换值代入相应伪量测初步方程，得到最终的伪量测方程。


4.一种交直流混联电网模型系统，其特征在于，包括：交流子系统、直流子系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李幸芝，韩蓓，李国杰，汪可友，冯琳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31