电力系统动态仿真模型及参数有效性评估

摘要

随着我国经济的快速发展,电力系统也日益庞大与复杂。一方面电网互联使得电网规模越来越大,另一方面科技的进步使得新型设备不断的在电网中投运。保证电力系统安全运行就需要工作人员准确掌握系统的动态特性,这就必须要借助于电力系统动态仿真。因此保证电力系统动态仿真的可信度对于保证系统运行的安全性、经济性起着举足轻重的作用。提高先验仿真结果的可信度需要提高参与仿真计算的模型及参数的有效性。本文按后验仿真验证、模型及参数有效性评估、先验仿真结果可信度评估这个流程对如何评估模型有效性、如何评估仿真结果可信度进行了研究。
　　 后验仿真准确度评估是所有工作的基础,目前的评估方法主要是从数值方面来评估曲线相似性,忽略了曲线的动态特性。本文从曲线的数值与曲线的形状两方面来比较时间序列的相似性,进而合理的评估后验仿真准确度。本文分别利用规范系数法与界标分界法计算曲线形状相似度,评估了系统及单个元件的仿真准确度。评估系统仿真准确度时,综合考虑了关键节点的电压幅值、相角、有功、无功,避免评估结果的片面性；评估单个元件的模型的仿真准确度时,利用实测数据对模型进行混合仿真,评估时还考虑了不同时段仿真误差对评估结果的影响。
　　 由于系统中元件数目庞大,对所有元件模型进行校核比较费时。本文通过详细的统计分析,从模型的建模理论完善程度和参数来源的可信程度两方面对模型有效性进行等级划分,进而计算出模型及参数的有效性指标值。利用每次系统扰动所记录的实测数据对单个模型或者一个子网进行混合仿真,根据仿真结果的准确度对模型的有效性指标进行动态修正。工作人员根据模型及参数的有效性指标值能提高误差溯源的速度。
　　 所有工作的目的就是要合理评估与提高先验仿真的可信度。本文利用模型及参数的有效性指标值,对先验仿真结果进行可信度评估。由于扰动时不是所有元件都参与系统的动态行为,而且不同元件对系统的动态特性影响也不同,所以在评估过程中,同时考虑了模型重要度与模型参与度两种因素。这使得可信度评估结果更合理、科学。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本课题研究的意义

1.2 仿真可信度评估的国内外研究发展和现状

1.2.1 国内外仿真可信度评估的研究概述

1.2.2 电力系统动态仿真可信度与模型有效性评估的研究概述

1.3 本论文的主要工作

第二章 电力系统后验仿真的准确度评估方法

2.1 引言

2.2 时间序列相似性评估方法

2.3 电力系统动态仿真准确度评估

2.3.1 数值相似度

2.3.2 形状相似度

2.3.3 仿真结果的综合评估

2.4 算例分析

2.4.1 西郊变电站负荷模型的后验仿真准确度评估

2.4.2 董家变电站负荷模型的后验仿真准确度评估

2.5 小结

第三章 模型及参数有效性动态评估

3.1 模型及参数有效性评估指标的选择原则

3.2 模型及参数有效性评估指标的选取

3.2.1 建模理论成熟度指标

3.2.2 参数来源可信度

3.2.3 后验仿真的准确度

3.3 模型有效性评估指标的合成

3.4 模型及参数有效性指标的动态修正

3.4.1 基于扰动深度的修正

3.4.2 基于新子网的修正

3.5 算例说明

3.5.1 吉林城西站负荷模型有效性评估

3.5.2 伊敏电厂一号机组系统评估

3.6 小结

第四章 电力系统先验仿真可信度评估

4.1 引言

4.2 影响仿真结果可信度的因素分析

4.2.1 模型参与度

4.2.2 模型重要度

4.3 仿真结果的可信度评估

4.4 算例分析

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1 论文的主要研究成果

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

科研获奖情况

专利情况

攻读博士学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间参加的科研工作