發(fā)布時(shí)間：2020-12-26 10:33

　　提出一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的電力系統(tǒng)動態(tài)等值方法。根據(jù)發(fā)電機(jī)同調(diào)關(guān)系與節(jié)點(diǎn)間電氣距離,明確網(wǎng)絡(luò)劃分原則;以所研究區(qū)域邊界母線電壓及聯(lián)絡(luò)線功率作為輸入,辨識外部區(qū)域等值發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗;以等值發(fā)電機(jī)有功輸出與原始系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線有功功率誤差最小為目標(biāo)函數(shù),基于最小二乘辨識等值發(fā)電機(jī)的慣性常數(shù)TJ和阻尼系數(shù)D,進(jìn)而構(gòu)建等值系統(tǒng);以動曲線均方根誤差及擬合度指標(biāo),定量評價(jià)等值系統(tǒng);最后將所提方法應(yīng)用于修改的IEEE-68節(jié)點(diǎn)測試系統(tǒng)和張北四端柔性直流電網(wǎng)工程,結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的正確性和有效性。 

【文章來源】：電網(wǎng)技術(shù). 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

修改后16機(jī)68節(jié)點(diǎn)測試系統(tǒng)Fig.4Modified16-machine68-bustestsystem表1ΔU≥UT節(jié)點(diǎn)Tab.1BusofΔU≥UT故障母線ΔU≥UT節(jié)點(diǎn)編號

3052陳厚合等：基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的電力系統(tǒng)動態(tài)等值方法研究Vol.44No.8建實(shí)測動態(tài)數(shù)據(jù)的樣本空間。以該樣本空間內(nèi)邊界母線電氣量信息作為輸入辨識外部區(qū)域等值發(fā)電機(jī)參數(shù)，進(jìn)而在PSS/E仿真軟件中搭建等值系統(tǒng)模型。系統(tǒng)動態(tài)過程受等值發(fā)電機(jī)慣性水平影響較大，由圖5等值發(fā)電機(jī)慣性常數(shù)TJ辨識結(jié)果可將研究區(qū)域母線分為兩部分：1）母線1、9、30-35、38；2）母線40、45—49。圖5不同故障下等值機(jī)慣性常數(shù)辨識結(jié)果Fig.5Identifiedresultsofequivalentgeneratorinertiaunderdifferentfaults為提高上述兩部分母線故障時(shí)動態(tài)等值精度，需構(gòu)建兩個(gè)等值系統(tǒng)用于研究區(qū)域動態(tài)特性分析。分別選取各部分中某一母線故障下辨識結(jié)果作為系統(tǒng)動態(tài)等值參數(shù)，結(jié)果如表2所示(Sbase=100MVA)。表2等值發(fā)電機(jī)參數(shù)辨識結(jié)果Tab.2Identifiedresultsofequivalentgeneratorparameters模型等值發(fā)電機(jī)dxTJD第(1)部分母線故障等值模型Gequ,B10.0357254.288969.129Gequ,B90.0242146.696723.291第(2)部分母線故障等值模型Gequ,B10.0176145.5341106.3Gequ,B90.0324224.139814.305為考慮外部區(qū)域發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)對等值模型有效性的影響，在外部區(qū)域含有控制系統(tǒng)與不含控制系統(tǒng)時(shí)辨識外部區(qū)域動態(tài)等值參數(shù)并構(gòu)建等值系統(tǒng)(后文簡稱等值模型1與等值模型2)。同時(shí)基于同調(diào)等值的傳統(tǒng)方法構(gòu)建外部區(qū)域動態(tài)等值模型(后文簡稱傳統(tǒng)模型)，等值發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)模型選取外部區(qū)域容量占比最高的發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)模型。為比較等值系統(tǒng)代替原始系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)仿真的效果以及等值模型的適應(yīng)性，在研究區(qū)域內(nèi)不同地點(diǎn)設(shè)置故障，具體仿真設(shè)置?

第44卷第8期電網(wǎng)技術(shù)3053圖7發(fā)電機(jī)有功功率動態(tài)特性對比Fig.7Comparisonofactivepowerofgeneratordynamiccharacteristics不考慮控制系統(tǒng)影響等值模型考慮控制系統(tǒng)影響等值模型傳統(tǒng)方法等值模型母線33三相短路故障00.30.6RMSE-δG10G11G12G13G14G15G16G10G11G12G13G14G15G1600.10.2RMSE-P發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)圖8發(fā)電機(jī)動態(tài)曲線均方根差Fig.8RMSEofgeneratordynamiccurve表3發(fā)電機(jī)動態(tài)曲線擬合度Tab.3Fittingdegreeofgeneratordynamiccurve%狀態(tài)量δP系統(tǒng)類型等值1等值2傳統(tǒng)等值1等值2傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)編號G1098.6997.3498.5399.5098.6999.14G1199.6598.7799.6399.8398.9799.70G1299.6696.8299.6099.7699.1399.68G13100.00100.00100.0099.5599.3299.57G1499.1198.9799.0499.8599.8499.80G1598.5798.3598.3999.6999.6999.67G1699.3299.1499.2099.8999.8799.90由圖8可以看出：3種等值模型轉(zhuǎn)子角曲線XRMSE均值分別為0.209°、0.394°、0.235°，有功功率曲線XRMSE均值分別為0.049、0.092、0.054pu；在故障1下，未考慮外部區(qū)域控制系統(tǒng)影響辨識得到的等值模型均方根誤差顯著大于傳統(tǒng)模型與考慮外部區(qū)域控制系統(tǒng)影響的等值模型，等值精度最低。由表3可以看出：3種等值模型保留發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角曲線擬合度均值分別為99.29%/98.49%/99.20%，有功功率曲線擬合度均值分別為99.72%/99.36%/99.64%；等值模型1動態(tài)特性與原始系統(tǒng)仿真結(jié)果誤差最小，證明本文方法在外部區(qū)域含有控制系統(tǒng)時(shí)構(gòu)建的等值模型在滿足誤差要?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于單機(jī)等值與選擇模態(tài)分析的風(fēng)電場等值建模方法[J]. 古庭赟,楊騏嘉,林呈輝,劉明順,顧威,伍華偉,張羽,李宇駿.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020(01)
[2]基于圖分割的電力系統(tǒng)同調(diào)機(jī)群辨識新方法[J]. 李雪,姜濤,陳厚合,李國慶.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(23)
[3]多直流饋入的特高壓環(huán)網(wǎng)安全穩(wěn)定控制措施研究[J]. 張正衛(wèi),陳得治,卜廣全,郭京誼,許占科,宋云亭,吉平,李立新,王青.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(19)
[4]基于頻率相關(guān)網(wǎng)絡(luò)等值和時(shí)變動態(tài)相量直流模型的機(jī)電暫態(tài)仿真方法[J]. 丁平,趙敏,田鵬飛,王維熙,徐希望,蔡靖.  電網(wǎng)技術(shù). 2019(05)
[5]含大規(guī)模風(fēng)電的交直流混聯(lián)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估方法[J]. 馬光,張伊寧,陳哲,何宇斌,郭創(chuàng)新,張金江.  電網(wǎng)技術(shù). 2019(09)
[6]逆變型分布式電源模型的多時(shí)間尺度降階分析及穩(wěn)定一致性證明[J]. 孟瀟瀟,周念成,王強(qiáng)鋼.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(13)
[7]一種工程實(shí)用的電力系統(tǒng)等值方法[J]. 朱琳,葛俊,吳學(xué)光,劉棟,張嵩,高路.  電力自動化設(shè)備. 2017(09)
[8]含VSC-HVDC的交直流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析與控制[J]. 陳厚合,黃亞磊,姜濤,李雪,李國慶.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(08)
[9]適用于電力電子化電力系統(tǒng)的同調(diào)等值判據(jù)[J]. 廖書寒,查曉明,黃萌,孫建軍,胡偉.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[10]基于電流軌跡相似度的雙饋風(fēng)電機(jī)群電磁暫態(tài)同調(diào)分群方法[J]. 歐陽金鑫,刁艷波,鄭迪,肖超,熊小伏.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(10)



本文編號：2939528