[发明专利]一种通过海底电缆互联的海洋微电网群等值建模方法

摘要

本发明的目的是针对现有的海洋微电网群外网等值研究的不足，提供一种通过海底电缆互联的海洋微电网群等值建模方法，其特点是针对海底电缆参数变化情况和有限的数据交换，建立海洋微电网的统一外网等值电路，并基于协方差理论建立外网等值电路的参数估算方程；再根据采样点的采样时间与当前时间的距离来建立权重函数，将权重函数与等效参数估算方程相结合，根据一段时间内连接点的电压和电流的量测值，进而求解出等值电路的等值参数，所得等值电路即为海洋微电网外网等值电路。本发明提供了一种数学严谨的分析模型，在有限的数据交换和海底电缆参数变化情况下实现外网等值，对内网运行特性变化的适应能力强，等值效果好。

主权项

1.一种通过海底电缆互连的海洋微电网群等值建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)海洋微电网群分类将与海洋群电网控制中心相连的海洋微电网定义为一个主微网，与之相连的其他海洋微电网定义为从微网，不同的海洋微电网通过海底电缆相互连接，如图1所示。主微网和海缆之间的连接点设置为PCC，从微网和主微网的电流分别是IMG和IPCC。与陆地电网类似，海洋微电网群的在线计算通常也要求将不感兴趣或不可观测的从微网，即外网部分，进行等值；主微网为研究电网，即内网部分。(2)建立海洋微电网群从微网等值电路一个海洋微电网可以是AES、发电厂或者是具有分布式发电机的平台，他们之间通过海底电缆和主微网连接，因此基于一种数学严谨的分析模型，在有限数据交换和对海底电缆参数变化情况下，建立海洋微电网的统一从微网等值电路，从微网等值电路的等值参数由边界节点的理想电压源UL和等效阻抗Zmg组成。考虑到从微网和电缆的参数是未知的，因此将从微网和电缆作为一个整体，图1中的系统被转换成图2所示，此时从微网等值电路的等值参数为理想电流源IL和等效阻抗ZL，基于协方差理论对其等效阻抗和理想电流源进行估算。(3)建立权重函数根据采样点的采样时间建立时间权重函数如下式。样本点的时间与当前时间越近，得到的权重系数越大。式中，t代表当前时间；ti表示第i个样本点的采集时间；t0表示采样起始时间。(4)求解从微网等值电路的等值参数根据一段时间内连接点PCC的电压幅值和相角、电流幅值和相角的量测值，并基于协方差理论，建立从微网等值电路的参数估算方程，并将等效阻抗估算方程与时间权重函数相结合。式中，UPCC和IPCC分别为连接点PCC的电压和电流值；D表示方差，D(IPCC)即为电流IPCC的方差计算；COV表示协方差，COV(UPCC，IPCC)即为连接点电压UPCC、电流IPCC的协方差计算；电压、电流均为矢量。由权重函数(1)和参数估计方程(2)，解得等效阻抗ZL：由等值阻抗求等效电流源IL：