本發(fā)明涉及電力分析，尤其涉及基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電場動態(tài)無功補(bǔ)償裝置并網(wǎng)性能測試規(guī)范規(guī)定了風(fēng)電場動態(tài)無功補(bǔ)償裝置并網(wǎng)性能測試內(nèi)容、測試條件、測試方法及測試結(jié)果的評價(jià)，動態(tài)無功補(bǔ)償裝置應(yīng)滿足故障穿越控制策略，以裝置的連接點(diǎn)無功功率為控制目標(biāo)，故障前裝置分別運(yùn)行在感性小功率輸出(20％額定功率)、感性大功率輸出(100％額定功率)及容性小功率輸出(20％額定功率)、容性大功率輸出(100％額定功率)四種功率輸出條件下，通過對故障模擬裝置的控制使連接點(diǎn)電壓產(chǎn)生三相對稱電壓跌落/升高和兩相電壓跌落/升高；

2、隨著新能源電場在電網(wǎng)中的比例升高，無功補(bǔ)償設(shè)備的重要性越發(fā)突出。目前，psd-bpa(power?system?dynamic-bonneville?power?administration)電力系統(tǒng)分析程序是驗(yàn)證無功補(bǔ)償設(shè)備高、低壓穿越的主要仿真平臺之一，機(jī)電態(tài)仿真模型的參數(shù)辨識依據(jù)于現(xiàn)場的高低壓穿越試驗(yàn)數(shù)據(jù)或者半實(shí)物仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場進(jìn)行高低壓穿越試驗(yàn)，人力、物力、財(cái)力花費(fèi)較大，得到的數(shù)據(jù)可靠性較高，半實(shí)物仿真試驗(yàn)?zāi)軌驑O大的節(jié)省人力、物力、財(cái)力，獲取的數(shù)據(jù)通常比較可靠，由此，目前機(jī)電態(tài)仿真建模大都采用半實(shí)物仿真試驗(yàn)，然而，根據(jù)半實(shí)物仿真試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)辨識，得到的結(jié)果往往不能完全兼容所有故障工況，因此，本發(fā)明提出基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提出基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，該基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法以psd-bpa平臺為基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)電態(tài)建模，結(jié)合樹種優(yōu)化算法tsa，針對各種故障工況多組參數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識，參照規(guī)程規(guī)定的偏差作驗(yàn)證參考，結(jié)果表明辨識的結(jié)果兼容性較好且能夠滿足偏差要求。

2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，包括以下步驟：

3、s1：讀取收資資料，并填寫psd-bpa模型的模型卡；

4、s2：讀取半實(shí)物仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)初步辨識，生成svg模型參數(shù)，寫入psd-bpa模型卡；

5、s3：構(gòu)造tsa搜索階段的初始樹群，選擇各個(gè)工況的初始參數(shù)作為初始點(diǎn)，獲取初始解；

6、s4：編寫基于psd-bpa的svg模型對應(yīng)的故障電壓穿越測試潮流模型，將psd-bpa仿真初始電壓與半實(shí)物仿真試驗(yàn)的初始電壓及初始無功進(jìn)行偏差驗(yàn)證；

7、s5：編寫基于bpa的svg模型對應(yīng)的故障電壓穿越測試暫態(tài)模型，將psd-bpa仿真故障穩(wěn)態(tài)電壓與半實(shí)物仿真故障穩(wěn)態(tài)電壓進(jìn)行偏差驗(yàn)證；

8、s6：基于s5，將得到的各工況下bpa仿真數(shù)據(jù)與半實(shí)物仿真數(shù)據(jù)的無功功率、無功電流分別參考規(guī)程規(guī)定進(jìn)行偏差值驗(yàn)證；

9、s7：通過tsa對所有滿足偏差值驗(yàn)證的控制參數(shù)進(jìn)行分類，得到若干套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證，輸出控制參數(shù)結(jié)果。

10、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s1中，psd-bpa模型的模型卡包括控制系統(tǒng)模型(vg)、附加控制卡(vg+)、死區(qū)卡(vgq-dbbd)、裝置定無功卡(vgq-qcon)、定電壓定無功模式切換卡(vgq-qvsw)、svg低電壓穿越卡(vgq-lvrt)、svg高電壓穿越卡(vgq-hvrt)、電壓保護(hù)卡(re)。

11、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s2中，通過matlab讀取半實(shí)物仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)電壓故障前和故障穩(wěn)態(tài)期間的無功功率、無功電流，計(jì)算故障恢復(fù)期間的電流恢復(fù)速率，同時(shí)校驗(yàn)統(tǒng)一組內(nèi)不同次測試數(shù)據(jù)的一致性，當(dāng)數(shù)據(jù)不一致，表明svg控制設(shè)備無法在同樣的測試條件下保持相同的響應(yīng)特性，試驗(yàn)無法重復(fù)和再現(xiàn)。

12、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s2具體包括以下步驟：

13、s21：svg控制器模型參數(shù)，通過各工況下的無功功率大小，辨識進(jìn)出高/低電壓穿越的電壓門檻值；

14、s22：電壓穿越控制參數(shù)，通過對各工況下的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以過流保護(hù)作為邊界條件，將故障電壓穿越期間無功電流與電壓之間的關(guān)系進(jìn)行參數(shù)辨識，

15、故障穿越期間，無功電流指令的擬合公式如下所示：

16、it＝ieq+k(vref-vt)

17、其中，it表示低穿過程中的電流；ieq表示低穿延時(shí)結(jié)束時(shí)刻的前n步電流平均值；k，系數(shù)；vref,安裝點(diǎn)參考電壓，低電壓穿越時(shí)默認(rèn)值0.9，高電壓穿越時(shí)默認(rèn)值1.1；vt，安裝點(diǎn)電壓；

18、s23：將以上物理參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)及初始整定的控制參數(shù)辨識結(jié)果生成svg模型參數(shù)，寫入psd-bpa模型卡中。

19、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s3中，構(gòu)造tsa搜索階段的初始樹群，選擇各個(gè)工況初始電壓、無功電流、無功功率與各工況電壓值作為初始點(diǎn)，通過tsa初始樹群的作用，將得到的大電網(wǎng)安排的電壓值、svg設(shè)備的電壓與無功功率以及接地故障阻抗的解作為初始解。

20、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s4中，偏差驗(yàn)證時(shí)，當(dāng)不滿足偏差，則調(diào)整大電網(wǎng)安排的電壓值及svg安排的電壓值，再次運(yùn)行故障電壓穿越測試潮流模型，將bpa仿真電壓與半實(shí)物仿真試驗(yàn)的初始電壓及實(shí)始無功限制在偏差范圍內(nèi)。

21、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s5中，偏差驗(yàn)證時(shí)，當(dāng)不滿足偏差，則通過tsa進(jìn)行局部控制參數(shù)優(yōu)化，直到psd-bpa仿真故障穩(wěn)態(tài)電壓與半實(shí)物仿真故障穩(wěn)態(tài)電壓限制在偏差范圍內(nèi)。

22、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s6中，偏差值驗(yàn)證時(shí)，當(dāng)不滿足，則通過tsa進(jìn)行優(yōu)化，直到各工況下bpa仿真數(shù)據(jù)與半實(shí)物仿真數(shù)據(jù)的無功功率、無功電流限制在偏差值范圍內(nèi)。

23、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述s7中，對所有滿足偏差值驗(yàn)證的控制參數(shù)進(jìn)行分類，得到1套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證、2套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證以及4套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證，輸出控制參數(shù)結(jié)果。

24、本發(fā)明的有益效果為：

25、1、本發(fā)明以psd-bpa平臺為基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)電態(tài)建模，結(jié)合樹種優(yōu)化算法tsa，針對各種故障工況多組參數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識，參照規(guī)程規(guī)定的偏差作驗(yàn)證參考，結(jié)果表明辨識的結(jié)果兼容性較好且能夠滿足偏差要求。

26、2、本發(fā)明基于tsa架構(gòu)，對驗(yàn)證類型、數(shù)據(jù)來源、工況種類、工況數(shù)量全部兼容，可以依據(jù)測試數(shù)據(jù)完成svg的機(jī)電態(tài)參數(shù)辨識+模型驗(yàn)證，也可以依據(jù)測試數(shù)據(jù)+建模報(bào)告完成模型驗(yàn)證或數(shù)據(jù)校核，對psd-bpa搭建的svg建模中相關(guān)參數(shù)的辨識問題有很好的處理能力。

技術(shù)特征：

1.基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s1中，psd-bpa模型的模型卡包括控制系統(tǒng)模型(vg)、附加控制卡(vg+)、死區(qū)卡(vgq-dbbd)、裝置定無功卡(vgq-qcon)、定電壓定無功模式切換卡(vgq-qvsw)、svg低電壓穿越卡(vgq-lvrt)、svg高電壓穿越卡(vgq-hvrt)、電壓保護(hù)卡(re)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s2中，通過matlab讀取半實(shí)物仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)電壓故障前和故障穩(wěn)態(tài)期間的無功功率、無功電流，計(jì)算故障恢復(fù)期間的電流恢復(fù)速率，同時(shí)校驗(yàn)統(tǒng)一組內(nèi)不同次測試數(shù)據(jù)的一致性，當(dāng)數(shù)據(jù)不一致，表明svg控制設(shè)備無法在同樣的測試條件下保持相同的響應(yīng)特性，試驗(yàn)無法重復(fù)和再現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s2具體包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s3中，構(gòu)造tsa搜索階段的初始樹群，選擇各個(gè)工況初始電壓、無功電流、無功功率與各工況電壓值作為初始點(diǎn)，通過tsa初始樹群的作用，將得到的大電網(wǎng)安排的電壓值、svg設(shè)備的電壓與無功功率以及接地故障阻抗的解作為初始解。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s4中，偏差驗(yàn)證時(shí)，當(dāng)不滿足偏差，則調(diào)整大電網(wǎng)安排的電壓值及svg安排的電壓值，再次運(yùn)行故障電壓穿越測試潮流模型，將bpa仿真電壓與半實(shí)物仿真試驗(yàn)的初始電壓及實(shí)始無功限制在偏差范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s5中，偏差驗(yàn)證時(shí)，當(dāng)不滿足偏差，則通過tsa進(jìn)行局部控制參數(shù)優(yōu)化，直到psd-bpa仿真故障穩(wěn)態(tài)電壓與半實(shí)物仿真故障穩(wěn)態(tài)電壓限制在偏差范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s6中，偏差值驗(yàn)證時(shí)，當(dāng)不滿足，則通過tsa進(jìn)行優(yōu)化，直到各工況下bpa仿真數(shù)據(jù)與半實(shí)物仿真數(shù)據(jù)的無功功率、無功電流限制在偏差值范圍內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于樹種優(yōu)化算法的psd-bpa模型整定及驗(yàn)證方法，其特征在于：所述s7中，對所有滿足偏差值驗(yàn)證的控制參數(shù)進(jìn)行分類，得到1套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證、2套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證以及4套控制參數(shù)完成辨識驗(yàn)證，輸出控制參數(shù)結(jié)果。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了基于樹種優(yōu)化算法的PSD?BPA模型整定及驗(yàn)證方法，涉及電力分析技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：S1：讀取收資資料，并填寫PSD?BPA模型的模型卡；S2：讀取半實(shí)物仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)初步辨識，生成SVG模型參數(shù)，寫入PSD?BPA模型卡；S3：構(gòu)造TSA搜索階段的初始樹群，選擇各個(gè)工況的初始參數(shù)作為初始點(diǎn)，獲取初始解；S4：編寫基于PSD?BPA的SVG模型對應(yīng)的故障電壓穿越測試潮流模型；本發(fā)明以PSD?BPA平臺為基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)電態(tài)建模，結(jié)合樹種優(yōu)化算法TSA，針對各種故障工況多組參數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識，參照規(guī)程規(guī)定的偏差作驗(yàn)證參考，結(jié)果表明辨識的結(jié)果兼容性較好且能夠滿足偏差要求。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣偉,周鼎,趙治剛,肖玉涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢普斯迪電力科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2