一种电力系统综合负荷模型参数辨识方法技术方案

本申请提供的一种电力系统综合负荷模型参数辨识方法，基于电力系统中的故障录波数据，根据综合负荷模型结构及约束条件，提出基于曲线特殊点的负荷模型参数辨识方法，通过优化求解，给出负荷模型的重要参数值，本申请中提供的方法可以克服个别曲线特殊点对整体拟合效果的影响，具有计算量小，适用性强的优点，更适用于对实测数据的负荷模型辨识计算。更适用于对实测数据的负荷模型辨识计算。更适用于对实测数据的负荷模型辨识计算。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统综合负荷模型参数辨识方法


[0001]本申请涉及电力系统
，尤其涉及一种电力系统综合负荷模型参数辨识方法。

技术介绍

[0002]作为电网的基本元件，电力系统负荷在电力系统运行、调度、规划、调控方面有着重要的作用。准确的负荷模型是电力系统稳定计算、运行分析的基础。选择不恰当的负荷模型，可能会导致电网出现电压稳态、频率稳定性问题，降低对用户供电的可靠性。由于电网中负荷种类繁多，难以使用统一的数学方程进行描述；且负荷具有随时间、季节变化的特点，同一节点的负荷模型也要分时段、分季节进行描述；同时，负荷在电力系统中分布分散性较强，加深了负荷建模的难度。随着电力系统的不断发展，电网覆盖面积扩大，相互之间联系愈发紧密，选择合适的负荷模型描述电网负荷特性成为研究的重点。
[0003]目前常见的负荷模型为感应电动机模型并联静态负荷模型的综合负荷模型。常见感应电动机模型按照模型阶数分为5阶模型、3阶模型以及1阶模型。由于5阶模型表达式冗长且复杂，而1阶模型精确度又有所欠缺，实际工程应用和研究中通常使用3阶感应电动机模型。而静态负荷模型通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统综合负荷模型参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：通过电能质量记录装置，记录电力系统中的故障录波数据，得到故障时刻负荷节点电压、电流实测数据，并对所述实测数据进行相应数据预处理；建立动态负荷模型并联静态负荷模型的综合负荷模型；根据综合负荷模型结构，以及所述综合负荷模型中涉及到的负荷参数，采用轨迹灵敏度分析的方法对所有负荷参数的灵敏度进行分析，按照灵敏度选取标准选取部分负荷参数进行负荷参数辨识；根据综合负荷模型结构，结合综合负荷模型参数的约束条件，根据所述故障录波数据，选择曲线特殊点，并以所述曲线特殊点上综合模型的负荷功率计算值与实测负荷功率值的平方误差和最小为优化目标，建立综合负荷模型参数的优化辨识模型，所述曲线特殊点为故障录波数据中稳定及暂态变化的时刻点；以灵敏度分析选取的负荷参数为基础，以拟合所述曲线特殊点扰动数据为目标，结合灵敏度分析得到的部分负荷参数，求解所述优化辨识模型，采用粒子群算法进行模型优化，得到综合负荷模型重点参数值。2.根据权利要求1所述的电力系统综合负荷模型参数辨识方法，其特征在于，所述故障录波数据包括电力系统中故障时刻的三相电压、电流数据。3.根据权利要求2所述的电力系统综合负荷模型参数辨识方法，其特征在于，所述对所述实测数据进行相应数据预处理，包括：对每一次故障下，电能质量装置记录的三相电压、电流采样数据，采用计算傅里叶级数的方法，分解出各相基波分量的有效值与相位角：所述傅里叶级数形式为：其中，n代表谐波等级，n＝1时表示为基波分量，通过下式计算相应谐波的幅值H
n
和相位∠H
n
：：：：：在求得三相信号的基波有效值与相位之后，通过对称分量法得到各序分量有效值和相位，下标1代表正序分量，2为负序分量，0则为零序分量，计算表达式如下：
4.根据权利要求1所述的电力系统综合负荷模型参数辨识方法，其特征在于，所述静态负荷模型通过以下多项式形式进行描述：P＝P0[a
p
(U/U0)2+b
p
(U/U0)+c
p
]Q＝Q0[a
q
(U/U0)2+b
q
(U/U0)+c
q
]式中，U0是系统稳定运行时的电压；P0、Q0分别是电压为U0时静态负荷模型对应的有功功率和无功功率消耗值；P、Q则分别对负荷节点电压为U时静态负荷消耗有功与无功功率；a
p
、b
p
、c
p
表示恒阻抗负荷Z、恒电流负荷I、恒功率负荷P消耗有功功率占比，且满足a
p
+b
p
+c
p
＝1；同理，a
q
、b
q
、c
q
对应三种负荷在总无功负荷中的占比，其总和同样为1；所述动态负荷模型采用三阶感应电动机模型，其定子、转子表达式如下：定子电压方程为：转子电压方程为：其中：X＝X
s
+X
mm
转子运动方程为：
感应电动机功率分别为：式中：X
s
为电动机定子电抗，X
r
为转子电抗，X
m
为电枢反应电抗，R
s
为定子电阻，R
r
为转子电阻，X
′
和X分别为转子堵转电抗、转子开路电抗；U
d
和U
q
分别为电动机定子端电压的d轴、q轴分量；I
d
和I
q
分别为定子电流的d轴、q轴分量；E
′
d
和E
′
q
分别为电动机暂态电势的d轴、q轴分量；T
′
d0
为定子开路时转子回路时间常数；ω
s
为系统同步转速；s为电动机的转子滑差；T
j
为电动机转子的惯性常数；T
m
和T
e
则分别为机械转矩、电磁转矩；T
m0
为电动机稳态运行时机械转矩；A，B，C为机械转矩系数；s0为稳态运行时初始滑差。5.根据权利要求1所述的电力系统综合负荷模型参数辨识方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，李文云，孟贤，沈一鸣，和鹏，司大军，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：