[发明专利]一种基于加权聚合的电力系统建模方法及系统

说明书

本发明公开一种基于加权聚合的电力系统建模方法及系统，步骤为首先获取待建模区域电网同一层级下各子系统模型；然后推导得到相应的离散模型，再分析得到离散模型中各模型系数与区域电网中各元件参数的关系，进而根据离散模型中各模型系数之间的物理关系特征，判断各子系统离散模型是否有效；然后基于同一层级下各子系统有效的离散模型，采用加权聚合法建立同一层级下的统一离散模型；最后分析得到S4建立的统一离散模型各系数间的物理关系特征，以判断统一离散模型是否正确，若正确则已建立的区域电网统一离散模型有效，可用于后续的模型拼接等应用。本发明可应用于不同组成、不同复杂程度的区域电网，以方便仿真模型的建立和模型拼接的实施。

技术领域

本发明涉及电力系统建模技术领域，特别是一种基于加权聚合的电力系统建模方法及系统。

背景技术

我国实行分层分区的电网控制管理模式，各级调度中心的能量管理系统一般只建立本调度中心管辖范围内电网的详细模型，而相邻区域电网通常采用等值模型，以提高全电网的计算速度。

区域电网的等值可以是简单的等值负荷或者等值发电机，也可以包括联络线、等值厂站、等值发电机、等值负荷在内的等值网络。目前常用的等值方法中，动态等值方法与等值后对系统进行研究的实际物理问题紧密相连，实用的动态等值方法可分为三类：同调振荡法，即根据电力系统的暂态稳定分析，将同一频率和相近的角度摇摆的发电机化为一组；基于特征值的模态法，即利用压缩模的数目来降低动态模型的阶次，从而缩减对计算的需求；估计等值法，主要利用联络线信息通过估计来导出等值的在线测辨。

对于不同组成的区域电网，通过动态等值方法，等值所获得的区域电网模型结构可能不同。在模型拼接时，若针对不同组成、不同复杂程度的区域电网，都可采用统一的模型结构来描述，将有利于仿真模型的建立以及模型拼接的实施。

名词解释

CLM(Classic Load Models，经典负荷模型)，CLM模型结构图参考图1所示，其是电力系统综合稳定计算程序中的标准模型。在应用时，配电网的等值阻抗实际并不直接考虑，而是加在电动机的等值定子阻抗上的，所以是一种间接考虑配电网的模型结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：针对不同组成、不同复杂程度的区域电网，以边界节点的电压电流为状态变量，采用统一离散模型来描述区域电网，以方便仿真模型的建立和模型拼接的实施。

本发明所采取的技术方案为：一种基于加权聚合的电力系统建模方法，包括：

S1，获取待建模区域电网同一层级下各子系统模型；

S2，基于S1获取的模型，推导得到相应的离散模型，以及离散负荷模型的模型系数；

S3，分析得到离散模型中各模型系数与区域电网中各元件参数的关系，进而根据离散模型中各模型系数之间的物理关系特征，判断各子系统离散模型是否有效；

S4，基于同一层级下各子系统有效的离散模型，采用加权聚合法建立同一层级下含有多个子系统的统一离散模型；

S5，分析得到S4建立的统一离散模型各系数间的物理关系特征，以判断统一离散模型是否正确，若正确则已建立的区域电网统一离散模型有效。

本发明所涉及的电网中的负荷主要包括电动机负荷和静态负荷。为此本发明首先基于经典负荷模型，推导其离散模型，得到同步经典负荷模型的解析参数(即离散模型的模型系数)；在经典负荷离散模型的基础上，分析模型参数与电力系统各元件的内在联系，以及各模型系数间的物理特征；基于经典负荷的离散模型，采用加权聚合法建立同一层级下的统一离散模型；在统一离散模型的基础上，分析了统一离散模型各系数间的物理特征；将模型系数符合关系特征要求的统一离散模型作为区域电网有效模型，用于实际的模型拼接等应用中。