【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統(tǒng)等值，尤其涉及一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法、一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值裝置、一種電子設備及一種存儲介質。
技術介紹
1、電力系統(tǒng)動態(tài)等值（dynamic?equivalence?in?power?systems）是一種用于簡化電力系統(tǒng)模型的方法。動態(tài)等值的目的是保留研究系統(tǒng)的關鍵動態(tài)特性，同時對外部系統(tǒng)進行簡化，以減少仿真計算的復雜性和計算時間。其基本要求是等值后與等值前電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性保持一致，誤差在允許范圍內。基于這種特性，動態(tài)等值特別適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)的動態(tài)分析、電力系統(tǒng)規(guī)劃設計和運行方式的有效分析。
2、當前常用的動態(tài)等值方法包括同調等值法、ward等值法、deventer等值法和多端口等值法等。目前而言，這些方法可以用于處理常規(guī)機組，但無法處理風電、光伏等新能源機組。而如果采用將新能源機組簡化為負荷的方式進行處理，則會損失新能源的暫態(tài)特性。
3、隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設和發(fā)展，風電、光伏等新能源所占比例越來越高，其暫態(tài)特性已難以忽略。如果繼續(xù)采用前面所提的簡化方法，往往會導致等值后與等值前電力系統(tǒng)的暫態(tài)特性誤差較大，不滿足仿真精度要求。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術提供了一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法、一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值裝置、一種電子設備及一種存儲介質，用于解決或部分解決在高比例新能源接入情況下，目前電力系統(tǒng)等值方法中對新能源簡化處理所導致的等值后電力系統(tǒng)暫態(tài)特性不滿足要
2、本專利技術提供了一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，所述方法包括：
3、確定電力系統(tǒng)中需要等值的多個新能源場站，并對所述多個新能源場站進行最短電氣距離聚合，獲得多個場站類；
4、基于同調等值化簡，獲得所述電力系統(tǒng)中常規(guī)機組對應的常規(guī)等值機組，每個所述場站類對應的場站等值機組；
5、基于所述常規(guī)等值機組，分別構建每個所述場站等值機組的關鍵暫態(tài)控制模型；
6、結合基于故障觀測的曲線擬合仿真優(yōu)化，分別求解每個所述關鍵暫態(tài)控制模型的控制參數(shù)；
7、將優(yōu)化求解得出的控制參數(shù)代回所述關鍵暫態(tài)控制模型，以控制降低電力系統(tǒng)等值時出現(xiàn)的暫態(tài)特性誤差。
8、可選地，所述對所述多個新能源場站進行最短電氣距離聚合，獲得多個場站類，包括：
9、將所述多個新能源場站劃分為跟網型風電場、光伏、儲能、及構網型風電場、光伏站和儲能站；
10、針對每一種類型的新能源場站集合：
11、采用最短路徑法，搜索所述新能源場站集合中各個新能源場站到各邊界節(jié)點的最短路徑；
12、將屬于所述最短路徑中的各線路電抗值進行求和，獲得電抗值矩陣；
13、基于所述電抗值矩陣求解所述最短路徑對應的電抗平均值，作為所述最短路徑所對應新能源場站到邊界節(jié)點的最短電氣距離；
14、結合最短電氣距離，對所述新能源場站集合中所有新能源場站進行k-means聚類，獲得若干個場站類；
15、整合各個所述新能源場站集合對應的所有場站類，作為需要等值的所述多個新能源場站的多個場站類。
16、可選地，所述基于同調等值化簡，獲得所述電力系統(tǒng)中常規(guī)機組對應的常規(guī)等值機組，每個所述場站類對應的場站等值機組，包括：
17、將所述電力系統(tǒng)中的常規(guī)機組按照水電、火電與核電劃分，獲得多個常規(guī)機組類；
18、采用恒等功率變換法，對屬于同一聚類的常規(guī)機組的出口母線進行化簡，獲得相應的常規(guī)等值母線，同時對屬于同一聚類的新能源場站的出口母線進行化簡，獲得相應的場站等值母線；
19、將屬于同一聚類的常規(guī)機組用一臺接到對應常規(guī)等值母線的常規(guī)等值機組表示，同時將屬于同一聚類的新能源場站用一臺接到對應場站等值母線的場站等值機組表示；
20、采用電流溝簡化法，對外部系統(tǒng)進行網絡化簡，并將負荷化簡到保留母線上。
21、可選地，所述場站等值機組的類型包括跟網型等值機組與構網型等值機組；所述基于所述常規(guī)等值機組，分別構建每個所述場站等值機組的關鍵暫態(tài)控制模型，包括：
22、采用所述常規(guī)等值機組的模型和參數(shù)，構建所述跟網型等值機組的低穿功率控制模型與svg無功控制模型，同時構建所述構網型等值機組的虛擬慣量控制模型；
23、其中，所述低穿功率控制模型包括低穿有功控制模型與低穿無功控制模型，對應待求解的第一控制參數(shù)；所述第一控制參數(shù)包括故障期間有功功率、故障后有功功率恢復速率、故障期間無功功率與故障后無功功率恢復速率；
24、所述svg無功控制模型的控制模式為pid控制，對應待求解的第二控制參數(shù)；所述第二控制參數(shù)包括pid控制中比例環(huán)節(jié)放大倍數(shù)、積分環(huán)節(jié)放大倍數(shù)與微分環(huán)節(jié)放大倍數(shù)；
25、所述虛擬慣量控制模型的控制模式為pd控制，對應待求解的第三控制參數(shù)；所述第三控制參數(shù)包括pd控制中比例環(huán)節(jié)放大倍數(shù)與微分環(huán)節(jié)放大倍數(shù)。
26、可選地，所述結合基于故障觀測的曲線擬合仿真優(yōu)化，分別求解每個所述關鍵暫態(tài)控制模型的控制參數(shù)，包括：
27、設置第一故障集、第二故障集、第一觀測集、第二觀測集與第三觀測集；所述第一故障集的故障類型包括直流閉鎖故障、切機故障與切負荷故障；所述第二故障集的故障類型包括線路三相短路與母線三相短路；所述第一觀測集與所述第二觀測集均由母線構成；所述第三觀測集由線路構成；
28、基于所述第一故障集與所述第一觀測集對等值前后電力系統(tǒng)進行故障仿真觀測，并基于仿真觀測結果，結合曲線擬合，構建等值前后電力系統(tǒng)的第一總平均偏差；
29、以所述第一總平均偏差最小為目標函數(shù)，采用粒子群優(yōu)化算法進行參數(shù)優(yōu)化，求解所述第三控制參數(shù)；
30、基于所述第二故障集、所述第二觀測集與所述第三觀測集對等值前后電力系統(tǒng)進行故障仿真觀測，并基于仿真觀測結果，結合曲線擬合，構建等值前后電力系統(tǒng)的第二總平均偏差；
31、將所述第三控制參數(shù)作為已知量，將所述第一控制參數(shù)與所述第二控制參數(shù)作為未知量，以所述第二總平均偏差最小為目標函數(shù)，采用粒子群優(yōu)化算法進行參數(shù)優(yōu)化，求解所述第一控制參數(shù)與所述第二控制參數(shù)。
32、可選地，所述基于所述第一故障集與所述第一觀測集對等值前后電力系統(tǒng)進行故障仿真觀測，并基于仿真觀測結果，結合曲線擬合，構建等值前后電力系統(tǒng)的第一總平均偏差，包括：
33、從所述第一故障集中取出第一待測故障，基于所述第一待測故障分別對等值前與等值后電力系統(tǒng)進行故障仿真，記錄所述第一觀測集中所有母線的第一電壓幅值、電壓相角與頻率；
34、通過曲線擬合，獲得等值前后電力系統(tǒng)在所述第一觀測集中所有母線的第一電壓幅值曲線、電壓相角曲線與頻率曲線；
35、分別計算所述第一電壓幅值曲線、所述電壓相角曲線與所述頻率曲線的平均偏差，并根據(jù)所述第一電壓幅值曲線的平均偏差、所述電壓相角曲線的平本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述對所述多個新能源場站進行最短電氣距離聚合，獲得多個場站類，包括：
3.根據(jù)權利要求1所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述基于同調等值化簡，獲得所述電力系統(tǒng)中常規(guī)機組對應的常規(guī)等值機組，每個所述場站類對應的場站等值機組，包括：
4.根據(jù)權利要求1所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述場站等值機組的類型包括跟網型等值機組與構網型等值機組；所述基于所述常規(guī)等值機組，分別構建每個所述場站等值機組的關鍵暫態(tài)控制模型，包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述結合基于故障觀測的曲線擬合仿真優(yōu)化，分別求解每個所述關鍵暫態(tài)控制模型的控制參數(shù)，包括：
6.根據(jù)權利要求5所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述基于所述第一故障集與所述第一觀測集對等值前后電力系統(tǒng)進行故障仿真觀測，并基于仿真觀測結果，結合曲線擬合，構
7.根據(jù)權利要求5所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述基于所述第二故障集、所述第二觀測集與所述第三觀測集對等值前后電力系統(tǒng)進行故障仿真觀測，并基于仿真觀測結果，結合曲線擬合，構建等值前后電力系統(tǒng)的第二總平均偏差，包括：
8.一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，其特征在于，所述設備包括處理器以及存儲器：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質用于存儲程序代碼，所述程序代碼用于執(zhí)行權利要求1-7任一項所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法。
...【技術特征摘要】
1.一種含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述對所述多個新能源場站進行最短電氣距離聚合，獲得多個場站類，包括：
3.根據(jù)權利要求1所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述基于同調等值化簡，獲得所述電力系統(tǒng)中常規(guī)機組對應的常規(guī)等值機組，每個所述場站類對應的場站等值機組，包括：
4.根據(jù)權利要求1所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述場站等值機組的類型包括跟網型等值機組與構網型等值機組；所述基于所述常規(guī)等值機組，分別構建每個所述場站等值機組的關鍵暫態(tài)控制模型，包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的含高比例新能源的電力系統(tǒng)等值方法，其特征在于，所述結合基于故障觀測的曲線擬合仿真優(yōu)化，分別求解每個所述關鍵暫態(tài)控制模型的控制參數(shù)，包括：
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：吳應雙，劉蔚，劉明順，姚文峰，張野，馬覃峰，唐王倩云，賀先強，楊子千，安甦，朱靈子，王寅，代江，
申請(專利權)人：貴州電網有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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