[發明專利]基于電壓監測系統的負荷建模方法及裝置

在審

• 申請號: 202010429008.5
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111585285A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 和鵬;郭成;孟賢;何廷一
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/24;G06F30/27;G06N3/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明公開一種基于電壓監測系統的負荷建模方法及裝置，該方法通過獲取負荷變電站的負荷模型參數，所述負荷模型參數通過電壓監測系統辨識得到，對所述負荷模型參數進行靈敏度分析，計算所述負荷模型參數的靈敏度值，根據所述靈敏度值的大小，確定所述負荷模型參數中需要修正的目標參數，基于粒子群算法對所述負荷模型參數中需要修正的目標參數進行修正，對于負荷模型同時考慮電壓特性和頻率特性，能夠更真實的反映負荷的動態特性，采用粒子群算法對負荷模型進行修正，使仿真模型更加準確，仿真結果更加可信，為電力系統的科學規劃和安全穩定運行提供了重要保障。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種基于電壓監測系統的負荷建模方法及裝置。

背景技術

長期以來，人們對于電力系統四大模型中的發電機、調速系統、勵磁系統在行為機理和現場實測方面進行了深入研究，提出了適應不同仿真精度要求的數學模型。

對于作為電力系統中重要組成之一的負荷模型，目前業內的研究力度不夠，在目前電力系統仿真計算中，使用的負荷模型也比較粗糙。負荷模型的精確度已經成為了整個電力系統仿真計算中提高精度的瓶頸，使得其它元件模型的精確性難以發揮其應有的作用，從而降低了系統仿真分析的可信程度，并且會造成過于悲觀或樂觀的分析結果，給電力的生產與發展帶來巨大的損失。負荷模型對系統暫態穩定、動態穩定、電壓穩定、頻率穩定等具有明顯的影響。目前負荷模型較多使用固定的經驗參數，難以真實反映負荷的動態特性，導致仿真結果不準確。

發明內容

本發明提供一種基于電壓監測系統的負荷建模方法及裝置，以解決目前負荷模型較多使用固定的經驗參數，難以真實反映負荷的動態特性，導致仿真結果不準確的問題。

第一方面，本發明提供一種基于電壓監測系統的負荷建模方法，所述方法包括：

獲取負荷變電站的負荷模型參數，所述負荷模型參數通過電壓監測系統辨識得到；

對所述負荷模型參數進行靈敏度分析，計算所述負荷模型參數的靈敏度值；

根據所述靈敏度值的大小，確定所述負荷模型參數中需要修正的目標參數；

基于粒子群算法對所述負荷模型參數中需要修正的目標參數進行修正。

可選的，獲取負荷變電站的負荷模型參數包括：

獲取負荷變電站發生故障或者電壓擾動時的三相電壓、電流及功率瞬時值；

對所述三相電壓、電流及功率瞬時值進行平滑濾波預處理；

將預處理后的靜止坐標系下的三相電壓和電流瞬時值，變換為同步旋轉坐標系下的空間矢量值，空間矢量包括電壓、頻率、有功功率和無功功率；

將所述電壓和頻率作為負荷模型的輸入數據，將所述有功功率和無功功率作為負荷模型的實際輸出數據，建立待辨識的負荷模型，并進行負荷模型參數辨識。

可選的，將預處理后的靜止坐標系下的三相電壓和電流瞬時值，變換為同步旋轉坐標系下的空間矢量值的步驟中，采用正序基波空間旋轉矢量坐標變換方法，將預處理后的靜止坐標系下的三相電壓和電流瞬時值。

可選的，對所述負荷模型參數進行靈敏度分析，計算所述負荷模型參數的靈敏度值包括：

對所述負荷模型參數進行改變，施加電網擾動事件；

根據所述負荷模型參數改變前后的功角、電壓、頻率變化，計算所述負荷模型參數的靈敏度值。

可選的，基于粒子群算法對所述負荷模型參數中需要修正的目標參數進行修正包括：

以系統功角穩定、頻率穩定及電壓穩定為目標，設定目標函數：