[發(fā)明專利]基于類噪聲信號及改進差分進化的負荷模型參數(shù)辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611179606.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106786524B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 陸超;張欣然;韓英鐸
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發(fā)明涉及一種基于類噪聲信號及改進差分進化的負荷模型參數(shù)辨識方法，屬于電力系統(tǒng)負荷建模的研究領域。該方法首先從仿真或實測中取得電壓幅值、電壓相角、有功功率、無功功率的量測曲線并校驗有功功率曲線的波動幅值是否滿足辨識要求；若滿足辨識要求，則選定負荷模型結構后，利用改進差分進化算法對有功功率和無功功率的預測值與實際測量值之間的偏差平方和進行最小化優(yōu)化，得到負荷模型參數(shù)；最后采用辨識曲線以外的另一段量測曲線對辨識結果的有效性進行校驗，通過校驗，則辨識完成。采用本發(fā)明方法可實現(xiàn)對負荷模型參數(shù)時變性的跟蹤，所得辨識結果可用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制的仿真分析，對電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行具有指導意義。

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)負荷模型參數(shù)辨識領域，主要涉及一種基于類噪聲信號及改進差分進化的負荷模型參數(shù)辨識方法。

背景技術

電力系統(tǒng)的負荷模型結構和參數(shù)對電力系統(tǒng)仿真結果具有重要影響。不合理的負荷模型結構和參數(shù)會產(chǎn)生或保守或樂觀的結果，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析而言，甚至會產(chǎn)生完全相反的結論，因此負荷建模是電力系統(tǒng)分析的一個重要方面。

負荷模型結構的選擇和模型參數(shù)的辨識是負荷建模的兩個重要方面。近年來，常用的一種綜合負荷模型由恒阻抗、恒電流和恒功率模型表征靜態(tài)負荷特性，由感應電動機模型表征動態(tài)負荷特性。如果靜負荷中恒功率和恒電流成分較少，也可以進一步忽略，只用恒阻抗模型來表征靜態(tài)負荷特性。

選定模型結構后，為得到負荷模型參數(shù)，依賴于實際量測數(shù)據(jù)的總體測辨法成為當前研究的熱點。此前的研究中，總體測辨法主要是基于擾動數(shù)據(jù)實現(xiàn)的。但是基于擾動數(shù)據(jù)的辨識方法缺點在于系統(tǒng)中并不是經(jīng)常出現(xiàn)短路、斷線、負荷的持續(xù)增長等明顯擾動，極端情況下可能很長時間內(nèi)沒有明顯擾動發(fā)生。因此，基于擾動數(shù)據(jù)的辨識方法是一種依賴于系統(tǒng)中擾動是否存在的方法，如果沒有擾動的存在，基于擾動數(shù)據(jù)的辨識方法就無法執(zhí)行。然而，負荷模型本身具有隨機性與時變性。同一地點不同時刻的負荷模型參數(shù)是具有很大的差異的。如果完全基于擾動數(shù)據(jù)來進行辨識，那么無法完全跟蹤負荷模型參數(shù)隨時間的變化與隨機的波動，辨識所得參數(shù)也就只能對應擾動發(fā)生時刻系統(tǒng)的負荷特性，并不能夠用來表示其他時刻的負荷特性，甚至可能會與其他時刻的負荷特性存在很大的差異。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種基于類噪聲信號及改進差分進化的負荷模型參數(shù)辨識方法。本方法利用仿真或實測得到的類噪聲信號，通過改進差分進化算法，完成負荷模型參數(shù)的辨識；采用本方法可以實現(xiàn)對負荷模型參數(shù)時變性的跟蹤，最終所得負荷模型參數(shù)辨識結果可用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制的仿真分析，對電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行具有指導意義。

本發(fā)明提出的一種基于類噪聲信號及改進差分進化的負荷模型參數(shù)辨識方法，其特征在于，該方法首先從仿真或實測中取得電壓幅值、電壓相角、有功功率、無功功率的量測曲線并校驗有功功率曲線的波動幅值是否滿足辨識要求；若滿足辨識要求，則選定負荷模型結構后，利用改進差分進化算法對有功功率和無功功率的預測值與實際測量值之間的偏差平方和進行最小化優(yōu)化，得到負荷模型參數(shù)；最后采用辨識曲線以外的另一段量測曲線對辨識結果的有效性進行校驗，通過校驗，則辨識完成。

該方法具體可包括以下步驟：

1)通過仿真或實測得到設定時間長度的負荷節(jié)點電壓幅值、電壓相角、有功功率、無功功率的量測曲線，并將該曲線分為兩段，其中一段用作負荷模型參數(shù)辨識，另一段用于對辨識結果進行驗證；

2)對步驟1)得到的用作負荷模型參數(shù)辨識的有功功率曲線，檢驗該有功功率曲線的波動幅值是否滿足辨識要求，如果有功功率曲線的波動幅值大于1％，則進入步驟3)開始辨識；否則返回步驟1)，重新選擇量測數(shù)據(jù)；