[發明專利]一種基于數據驅動的互聯電力系統頻率響應模型辨識方法

在審

• 申請號: 202210835587.2
• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN115693701A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李劍鋒;郝曉光;王輝;馬瑞;李霞林;王洵陽;殷喆;楊春來
• 申請（專利權）人: 國網河北能源技術服務有限公司;國家電網有限公司;國網河北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 黃敬霞

1.一種基于數據驅動的互聯電力系統頻率響應模型辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：區域1頻率響應模型參數估計；

步驟二：區域2頻率響應模型參數估計；

步驟三：結合已知的參數X_line，構建兩區域系統等效頻率響應模型。

2.根據權利要求1所述的基于數據驅動的互聯電力系統頻率響應模型辨識方法，其特征在于，在步驟一中，包括：

(1)在區域1外施加功率擾動，并保持區域1內部不發生變化；

(2)就地量測聯絡線靠近區域1側的三相電壓電流，計算區域1傳輸至區域2的有功功率P_trans；

(3)利用鎖相環技術對上一步中獲得的三相電壓進行鎖相，獲得區域1等值同步機組頻率ω₁；

(4)獲得區域1傳輸至區域2的有功功率P_trans與區域1等值同步機組頻率ω₁后，即進行區域1頻率響應模型參數H₁、R₁、a_2,1、a_1,1、b_2,1、b_1,1的估計；

時間段T₁為慣量響應階段，該階段的起始時刻為區域1外發生擾動的時刻，該階段內調速器未啟動，區域1等值同步機組原動機輸出機械功率為0，時間段T₂為全響應階段，該階段結束的標志為頻率再次回到穩態，ω₁與P_trans均不再變化，ΔP_trans,T1為實測的T₁內傳輸功率時間序列，Δω_1，T1為實測的時間段T₁內區域1等值同步機組頻率時間序列，ΔP_trans,T2為實測的T₂內傳輸功率時間序列，Δω_1，T2為實測的時間段T₂內區域1等值同步機組頻率時間序列，ΔP_trans(∞)為實測的傳輸功率穩態變化量，Δω₁(∞)為實測的區域1等值同步機組頻率穩態變化量，以上均可通過量測得到。

3.根據權利要求2所述的基于數據驅動的互聯電力系統頻率響應模型辨識方法，其特征在于，利用最優化方法進行區域1等值同步機組慣量H₁的估計：

定義H_est,1為區域1等值同步機組慣量的估計值，k為算法中的迭代次數，H_est,1(k)為第k次迭代時的區域1等值同步機組慣量估計值，ΔH_est,1(k)為第k次迭代時的區域1等值同步機組慣量估計值增量，定義ε為參數截止誤差，在時間段T₁內，可以構建式(1)所示的區域慣量估計模型：

式(1)中是由區域慣量估計模型獲得的T₁內區域1等值同步機組頻率時間序列；

第1步：設定H_est,1(1)與H_est,1的估計范圍，并設k＝1；第2步：將H_est,1(k)代入式(1)中計算獲得第3步：結合與Δω_1，T1，由最優化算法求得ΔH_est,1(k)；第4步：若ΔH_est,1(k)小于ε，或H_est,1(k)與ΔH_est,1(k)之和超出估計范圍，則輸出H_est,1(k)作為區域1等值同步機組慣量估計值H_est,1；否則更新H_est,1(k+1)為H_est,1(k)與ΔH_est,1(k)之和，并使k加1，重復第2步及之后的步驟。