[發(fā)明專利]一種適于隱式投影算法的誤差估計(jì)及參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510010122.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN104679937A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬;原凱;王成山;冀浩然;趙金利;盛曄;葉志軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;天津大學(xué);國網(wǎng)浙江省電力公司;國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有源配電系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真方法。特別是涉及一種適用于基于隱式投影積分算法的含大量分布式電源的有源配電系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真應(yīng)用的適于隱式投影算法的誤差估計(jì)及參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著分布式發(fā)電(distributed?generation,DG)、儲(chǔ)能及需求側(cè)響應(yīng)等技術(shù)在配電層面的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的單向無源配電系統(tǒng)正逐漸過渡為由于分布式電源接入而具有雙向潮流的有源配電系統(tǒng)。有源配電系統(tǒng)是具備組合控制各種分布式能源(DER，如DG、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能等)能力的復(fù)雜配電系統(tǒng)，其中涉及靜態(tài)直流環(huán)節(jié)、交流電機(jī)、電力電子裝置及其控制系統(tǒng)等多個(gè)部分，且各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性的時(shí)間尺度跨度極大，使得有源配電系統(tǒng)具有較為顯著的多時(shí)間尺度特征，對(duì)配電系統(tǒng)的規(guī)劃與運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。DG的大規(guī)模接入會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性發(fā)生變化進(jìn)而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，特別是受大擾動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。在系統(tǒng)層面，相關(guān)問題的分析與研究往往無法直接在實(shí)際系統(tǒng)上進(jìn)行試驗(yàn)，因此必須采用有效的數(shù)字仿真工具作為研究手段，一種可靠、高效的數(shù)字仿真工具對(duì)有源配電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的分析具有重要作用。

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)時(shí)域仿真針對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的不同時(shí)間尺度分別發(fā)展出電磁暫態(tài)仿真、機(jī)電暫態(tài)仿真和中長期動(dòng)態(tài)仿真三種電力系統(tǒng)數(shù)字仿真方法，三者從元件數(shù)學(xué)模型到仿真計(jì)算方法都具有明顯不同的特征。電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真?zhèn)戎赜谙到y(tǒng)中電場與磁場相互影響產(chǎn)生的電壓電流的快動(dòng)態(tài)變化過程；機(jī)電暫態(tài)仿真主要研究電力系統(tǒng)在大擾動(dòng)下(如故障、切機(jī)、切負(fù)荷、重合閘操作等情況)的動(dòng)態(tài)行為和保持同步穩(wěn)定運(yùn)行的能力，即暫態(tài)穩(wěn)定性，所關(guān)注的時(shí)間范圍通常為幾秒至幾十秒，因而也稱為穩(wěn)定性仿真；中長期動(dòng)態(tài)過程仿真是電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)后較長過程的動(dòng)態(tài)仿真，即通常的電力系統(tǒng)長過程動(dòng)態(tài)穩(wěn)定計(jì)算。

基于詳細(xì)建模的電磁暫態(tài)仿真是目前有源配電系統(tǒng)暫態(tài)分析中較常用的仿真方法，適合觀察并分析系統(tǒng)各元件詳細(xì)的動(dòng)態(tài)特性變化。然而，隨著DG接入的逐漸增多，仿真系統(tǒng)規(guī)模逐漸增大，其計(jì)算負(fù)擔(dān)也會(huì)隨之大幅增加，計(jì)算效率受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而限制了電磁暫態(tài)仿真對(duì)含大規(guī)模分布式電源接入的有源配電系統(tǒng)運(yùn)行分析與研究的應(yīng)用。基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)建模的有源配電系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真著重于分析系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)其工頻電氣量在系統(tǒng)擾動(dòng)下(開關(guān)操作、故障、分布式電源及負(fù)荷波動(dòng)等)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，仿真計(jì)算效率明顯高于電磁暫態(tài)仿真，廣泛應(yīng)用于大規(guī)模有源配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和相關(guān)運(yùn)行策略的驗(yàn)證等方面。

有源配電系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真本質(zhì)上可歸結(jié)為對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的求取，分為數(shù)學(xué)建模和模型求解兩部分。首先根據(jù)元件間的拓?fù)潢P(guān)系將有源配電系統(tǒng)各元件的特性方程構(gòu)成全系統(tǒng)的穩(wěn)定性仿真模型，形成一組聯(lián)立的微分-代數(shù)方程組，然后以穩(wěn)態(tài)工況或潮流解為初值，求解擾動(dòng)下的數(shù)值解，即逐步求得系統(tǒng)狀態(tài)量和代數(shù)量隨時(shí)間的變化曲線。

有源配電系統(tǒng)全系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真模型可通過一個(gè)高維微分-代數(shù)方程組(differential-algebraic?equation,DAE)描述，如式(1)所示。

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