一种频率仿真中负荷参数辨识方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种频率仿真中负荷参数辨识方法、系统及存储介质，本发明专利技术获取马达负荷模型中影响频率响应特性的关键参数，根据仿真频率响应曲线和实际频率响应曲线，采用单纯形算法，对进行参数辨识，从而辨识出一套使得负荷响应特性的仿真结果与实际响应结果误差最小的参数，提高了频率仿真的准确性。提高了频率仿真的准确性。提高了频率仿真的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种频率仿真中负荷参数辨识方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种频率仿真中负荷参数辨识方法、系统及存储介质，属于电力系统及其自动化


技术介绍

[0002]随着特高压交直流混联电网的建成，当直流输电系统发生换相失败、闭锁故障时，有功功率缺额巨大，这类失去大电源后的系统低频问题直接取决于原动机及调速器等装置的响应。对于电力系统来说，无论是离线计算分析，还是在线实时监控，都必须建立在准确、可信的数值模型或者等值参数的基础上。因此，在此情况下，需要基于符合实际的频率响应系统数学模型，找出灵敏度高的相关参数，通过辨识获得各参数具体数值，进而将辨识的参数运用到仿真计算中，便于运行调度人员进行紧急控制措施的制定。
[0003]目前，国内外将辨识技术用于频率响应系统的动态建模进展缓慢，一些电力系统仿真软件(如BPA、PSS/E等)提供的负荷模型为典型模型，模型参数为未经试验验证的“典型值”，这些典型值往往与实际值相差较远，直接导致频率仿真结果不够准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种频率仿真中负荷参数辨识方法、系统及存储介质，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种频率仿真中负荷参数辨识方法，包括：
[0007]获取综合负荷模型；其中，综合负荷模型包括马达负荷模型和静态负荷模型；
[0008]确定马达负荷模型中影响频率响应特性的关键参数；
[0009]将关键参数、马达负荷占综合负荷模型的占比和静态负荷模型中静态负荷的频率响应因子作为待辨识参数，根据仿真频率响应曲线和实际频率响应曲线，采用单纯形算法，对进行参数辨识；其中，仿真频率响应曲线为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线。
[0010]确定马达负荷模型中影响频率响应特性的关键参数，包括：
[0011]根据马达负荷模型各典型参数的实测值，确定典型参数的范围；
[0012]根据典型参数的范围，计算典型参数的中值；
[0013]基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值；
[0014]针对每个典型参数，在典型参数的范围内，获取m个均分值，基于该典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值，进行故障扰动仿真，获得故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值；
[0015]根据故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值，计算典型参数的指标值；
[0016]根据典型参数的指标值和预设规则，确定马达负荷模型中的关键参数。
[0017]指标值的计算公式为：
[0018][0019]其中，为第i个典型参数的指标值；为基于第i个典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；为基于第i个典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值；f
min
为基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；f
s
为基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值。
[0020]预设规则包括：
[0021]若典型参数的指标值小于等于敏感阈值，则该典型参数不是关键参数；
[0022]若典型参数的指标值大于敏感阈值，则该典型参数是关键参数。
[0023]单纯形算法的目标函数为：
[0024]min J＝|f
fmin
‑
f
rmin
|+|f
fs
‑
f
rs
|+|f
′
fmax
‑
f
′
rmax
|
[0025]其中，f
fmin
为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；f
fs
为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值；f
′
fmax
为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最大频率变化率；f
rmin
为实际频率响应曲线最小值；f
rs
为实际频率响应曲线稳态值；f
′
rmax
为实际频率响应曲线最大频率变化率；
[0026]单纯形算法的收敛判据为：
[0027]若最大目标函数值和最小目标函数值的差值小于阈值，则停止辨识，将最小目标函数值对应的参数值作为参数辨识结果。
[0028]一种频率仿真中负荷参数辨识系统，包括：
[0029]模型获取模块：获取综合负荷模型；其中，综合负荷模型包括马达负荷模型和静态负荷模型；
[0030]关键参数模块：确定马达负荷模型中影响频率响应特性的关键参数；
[0031]辨识模块：将关键参数、马达负荷占综合负荷模型的占比和静态负荷模型中静态负荷的频率响应因子作为待辨识参数，根据仿真频率响应曲线和实际频率响应曲线，采用单纯形算法，对进行参数辨识；其中，仿真频率响应曲线为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线。
[0032]关键参数模块，包括：
[0033]范围确定模块：根据马达负荷模型各典型参数的实测值，确定典型参数的范围；
[0034]中值计算模块：根据典型参数的范围，计算典型参数的中值；
[0035]中值仿真模块：基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值；
[0036]均分值中值仿真模块：针对每个典型参数，在典型参数的范围内，获取m个均分值，基于该典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值，进行故障扰动仿真，获得故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值；
[0037]指标值计算模块：根据故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值，计算典型参数的指标值；
[0038]参数确定模块：根据典型参数的指标值和预设规则，确定马达负荷模型中的关键
参数。
[0039]指标值计算模块计算指标值的公式为：
[0040][0041]其中，为第i个典型参数的指标值；为基于第i个典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；为基于第i个典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值；f
min
为基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；f
s
为基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值。
[0042]预设规则包括：
[0043]若典型参数的指标值小于等于敏感阈值，则该典型参数不是关键参数；
[0044]若典型参数的指标值大于敏感阈值，则该典型参数是关键参数。
[0045]单纯形算法的目标函数为：
[0046]min J本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频率仿真中负荷参数辨识方法，其特征在于，包括：获取综合负荷模型；其中，综合负荷模型包括马达负荷模型和静态负荷模型；确定马达负荷模型中影响频率响应特性的关键参数；将关键参数、马达负荷占综合负荷模型的占比和静态负荷模型中静态负荷的频率响应因子作为待辨识参数，根据仿真频率响应曲线和实际频率响应曲线，采用单纯形算法，对进行参数辨识；其中，仿真频率响应曲线为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线。2.根据权利要求1所述的一种频率仿真中负荷参数辨识方法，其特征在于，确定马达负荷模型中影响频率响应特性的关键参数，包括：根据马达负荷模型各典型参数的实测值，确定典型参数的范围；根据典型参数的范围，计算典型参数的中值；基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值；针对每个典型参数，在典型参数的范围内，获取m个均分值，基于该典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值，进行故障扰动仿真，获得故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值；根据故障扰动后频率响应曲线的最小值和稳态值，计算典型参数的指标值；根据典型参数的指标值和预设规则，确定马达负荷模型中的关键参数。3.根据权利要求2所述的一种频率仿真中负荷参数辨识方法，其特征在于，指标值的计算公式为：其中，为第i个典型参数的指标值；为基于第i个典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；为基于第i个典型参数的m个均分值以及其余典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值；f
min
为基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；f
s
为基于典型参数的中值进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值。4.根据权利要求2所述的一种频率仿真中负荷参数辨识方法，其特征在于，预设规则包括：若典型参数的指标值小于等于敏感阈值，则该典型参数不是关键参数；若典型参数的指标值大于敏感阈值，则该典型参数是关键参数。5.根据权利要求1所述的一种频率仿真中负荷参数辨识方法，其特征在于，单纯形算法的目标函数为：min J＝|f
fmin
‑
f
rmin
|+|f
fs
‑
f
rs
|+|f
′
fmax
‑
f
′
rmax
|其中，f
fmin
为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最小值；f
fs
为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线稳态值；f
′
fmax
为基于待辨识参数进行故障扰动仿真，获得的频率响应曲线最大频率变化率；f
rmin
为实际频率响应曲线最小值；f
rs
为实际频率响应曲线稳态值；f
′
rmax
为实际频率响应曲线最大频率变化率；
单纯形算法的收敛判据为：若最大目标函数值和最小目标函数值的差值小于阈值，则停止辨识，将最小目标函数值对应的参数值作为参数辨识结果。6.一种频率仿真中负荷参数辨识系统，其特征在于，包括：模型获取模块：获取综合负荷模型；其中，综合负荷模型包括马达负荷模型和静态负荷模型；关键参数模块：确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪莲，徐贤，刘盛松，陈秋萍，周挺，罗凯明，刘林，周文俊，李兆伟，张红丽，刘福锁，林文莉，黄慧，郜建良，郄朝辉，聂陆燕，胡阳，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：