本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)模型驗證技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新能源電站模型誤差定位方法及裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)展新能源已成為各國應(yīng)對氣候變化、解決能源危機和促進(jìn)節(jié)能減排的共識與重要手段。至2016年底，我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量達(dá)到1.49億千瓦；太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機達(dá)到0.77億千瓦，均位居世界第一。根據(jù)國家規(guī)劃，至2020年，我國將建成9個千萬千瓦級風(fēng)電基地和一批百萬千瓦級光伏發(fā)電基地，主要位于華北、東北、西北等“三北”地區(qū)。受風(fēng)光資源的影響，風(fēng)電/光伏發(fā)電出力具有間歇性、波動性和隨機性，隨著風(fēng)電/光伏發(fā)電接入電網(wǎng)的規(guī)模不斷增大，其對電網(wǎng)的影響得到了廣泛關(guān)注和研究。新能源電站模型的準(zhǔn)確度是研究其與電網(wǎng)相互影響的關(guān)鍵因素，目前尚未得到有效解決。

新能源電站一般含有多條饋線及一套動態(tài)無功補償裝置(靜止同步補償器statcom或靜止無功補償器svc)，每條饋線上連接幾臺至十幾臺發(fā)電機組/單元。目前，新能源電站的模型驗證方法主要采用由內(nèi)至外的方法，即從單個元件到整體建模、驗證，首先保證單個元件模型的準(zhǔn)確性，然后再通過不斷調(diào)整關(guān)鍵元件模型參數(shù)去擬合現(xiàn)場實測曲線，該方法的優(yōu)點是直觀易懂，缺點是出現(xiàn)誤差時難以定位誤差來源。因此，目前這種建模驗證方法往往只用于理想的單機無窮大系統(tǒng)，較少用于實際復(fù)雜的互聯(lián)電力系統(tǒng)。

近年來，隨著測量技術(shù)的快速發(fā)展，特別是相量測量單元(pmu)/廣域測量系統(tǒng)(wams)的不斷推廣應(yīng)用，提供了具有統(tǒng)一時標(biāo)的同步相量，使得大區(qū)電網(wǎng)中分布于各處的點可以在同一時間尺度下進(jìn)行比較，為仿真模型驗證研究提供了新思路。如何利用寶貴的pmu/wams測量數(shù)據(jù)，基于pmu/wams實測數(shù)據(jù)注入的混合動態(tài)仿真方法，逐步縮小新能源電站/電站群內(nèi)部建模誤差來源定位的范圍，進(jìn)而完成新能源電站及其內(nèi)部元件的模型驗證，有待深入研究。

根據(jù)文獻(xiàn)和專利調(diào)研結(jié)果，國內(nèi)外尚無本發(fā)明所述方法及應(yīng)用，比較相關(guān)的是清華大學(xué)吳文傳、張伯明等于2009年申請的“基于混合動態(tài)仿真的電力系統(tǒng)模型校核方法及系統(tǒng)”發(fā)明專利，然而該專利直接基于pmu實測數(shù)據(jù)來等值外部電網(wǎng)，但實際工程中風(fēng)電場和光伏電站接入點電壓等級(35kv或110kv)一般不高，較少配置pmu，因此該專利不大適用于驗證風(fēng)電場和光伏電站模型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于混合數(shù)據(jù)仿真的新能源電站模型誤差定位方法及裝置，本發(fā)明的方法能精確和完整的定位風(fēng)電場和光伏電站模型誤差，依靠實測數(shù)據(jù)來精確等值研究子系統(tǒng)以外部分，有效避免對外部系統(tǒng)建模的誤差，并大大減小建模工作量，依靠并網(wǎng)點、各饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置模型驗證結(jié)果來準(zhǔn)確定位新能源電站模型參數(shù)誤差具體位置。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種新能源電站模型誤差定位方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟：

根據(jù)新能源并網(wǎng)點、饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置的實測數(shù)據(jù)，建立等值外部系統(tǒng)的元件載體模型；

將實測數(shù)據(jù)注入等值外部系統(tǒng)的元件載體模型，并根據(jù)其模型建立新能源電站模型；

模擬現(xiàn)場擾動，得到該擾動下的風(fēng)電場與光伏電站并網(wǎng)點的仿真數(shù)據(jù)；

根據(jù)實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)確定偏差值，并根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

進(jìn)一步地，所述新能源并網(wǎng)點為風(fēng)電場并網(wǎng)點或光伏電站并網(wǎng)點。

進(jìn)一步地，所述等值外部系統(tǒng)的元件載體模型為配有快速勵磁和快速調(diào)速控制器的同步發(fā)電機，變阻抗元件，或為其它體現(xiàn)電網(wǎng)電壓幅值、電壓相角/電網(wǎng)頻率、有功功率和無功功率四個電氣量中的任意兩個動態(tài)變化元件的模型。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)確定偏差值，包括：將擾動后得到的新能源并網(wǎng)點的有功功率仿真值與實測的有功功率值相減得到有功功率偏差值、將無功功率仿真值與實測的無功功率值相減得到無功功率偏差值。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，包括：

在所述有功功率偏差值的絕對值大于實測的有功功率值的預(yù)設(shè)比例，或在所述無功功率偏差值的絕對值大于無功功率值的預(yù)設(shè)比例時，確定所述新能源電站模型存在誤差；

在存在誤差時，調(diào)整外部電網(wǎng)等值點，依次以用變阻抗與受控交流電壓源、或者發(fā)電機代替新能源電站模型中第i條饋線匯集點以外部分的方式對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，若在代替新能源電站模型中所有饋線匯集點以外部分后依然存在誤差，調(diào)整外部系統(tǒng)等值點，用變阻抗與受控交流電壓源、或者發(fā)電機代替新能源電站模型中動態(tài)無功補償裝置以外部分。

本發(fā)明還提供一種新能源電站模型誤差定位裝置，其改進(jìn)之處在于，所述裝置包括：

載體模型構(gòu)建模塊：根據(jù)新能源并網(wǎng)點、饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置的實測數(shù)據(jù)，用于建立等值外部系統(tǒng)的元件載體模型；

分析模型構(gòu)建模塊：用于將實測數(shù)據(jù)注入等值外部系統(tǒng)的元件載體模型，并根據(jù)其模型建立新能源電站模型；

獲取模塊：用于模擬現(xiàn)場擾動，得到該擾動下的風(fēng)電場與光伏電站并網(wǎng)點的仿真數(shù)據(jù)；

誤差位置確定模塊：根據(jù)實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)確定偏差值，并根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

進(jìn)一步地，所述等值外部系統(tǒng)的元件載體模型為配有快速勵磁和快速調(diào)速控制器的同步發(fā)電機，變阻抗元件，或為其它體現(xiàn)電網(wǎng)電壓幅值、電壓相角/電網(wǎng)頻率、有功功率和無功功率四個電氣量中的任意兩個動態(tài)變化元件的模型。

進(jìn)一步地，所述誤差位置確定模塊包括：

偏差確定單元，用于將擾動后得到的新能源并網(wǎng)點的有功功率仿真值與實測的有功功率值相減得到有功功率偏差值、將無功功率仿真值與實測的無功功率值相減得到無功功率偏差值；

來源確定單元，用于根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

進(jìn)一步地，所述來源確定單元包括：

誤差確定子單元，用于在所述有功功率偏差值的絕對值大于實測的有功功率值的預(yù)設(shè)比例，或在所述無功功率偏差值的絕對值大于無功功率值的預(yù)設(shè)比例時，確定所述新能源電站模型存在誤差；

校準(zhǔn)子單元，用于在存在誤差時，調(diào)整外部電網(wǎng)等值點，依次以用變阻抗與受控交流電壓源、或者發(fā)電機代替新能源電站模型中第i條饋線匯集點以外部分的方式對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)；

位置確定子單元，用于確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有的優(yōu)異效果是：

1)本發(fā)明公開了一種精確和完整的定位風(fēng)電場和光伏電站模型誤差的方法和流程，依靠實測數(shù)據(jù)來精確等值研究子系統(tǒng)以外部分，有效避免對外部系統(tǒng)建模的誤差，并大大減小建模工作量，依靠并網(wǎng)點、各饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置模型驗證結(jié)果來準(zhǔn)確定位新能源電站模型參數(shù)誤差具體位置；并且僅采用電壓幅值、頻率幅值、有功功率幅值和無功功率幅值實測數(shù)據(jù)，其獲取難度比電壓相角小，且一般也能滿足數(shù)據(jù)同時性的要求，同樣適用于未安裝pmu/wams的場合。

2)本發(fā)明提出的模型誤差定位方法和操作流程物理概念清晰，簡便易用，便于不同知識層次的電力行業(yè)工程師和科研工作者掌握和使用。

3)本發(fā)明提出的模型誤差定位方法和操作流程具備通用性，容易擴展應(yīng)用至電力系統(tǒng)各元件模型的準(zhǔn)確性驗證問題，應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

圖1是基于混合數(shù)據(jù)仿真的新能源電站模型誤差定位方法示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中一個風(fēng)電場接入系統(tǒng)算例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中采用變阻抗和受控交流電壓源等值外部電網(wǎng)的風(fēng)電場接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中實測的風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率和仿真得到的風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率幅值的對比圖；

圖5是本發(fā)明實施例中實測的風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率和仿真得到的風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率幅值的對比圖；

圖6是本發(fā)明提供的基于混合數(shù)據(jù)仿真的新能源電站模型誤差定位方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的組件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本發(fā)明的這些實施方案可以被單獨地或總地用術(shù)語“發(fā)明”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的發(fā)明，不是要自動地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。

實施例一、

本發(fā)明提供一種基于混合數(shù)據(jù)仿真的新能源電站模型誤差定位方法，該方法首先獲取風(fēng)電場和光伏電站并網(wǎng)點的實測電壓、頻率、有功功率和無功功率幅值，以及各條饋線匯集點的實測電壓、頻率、有功功率和無功功率幅值；接著采用變阻抗聯(lián)合受控交流電壓源或者快速反應(yīng)發(fā)電機實現(xiàn)對外部電網(wǎng)的動態(tài)精確等值；然后通過數(shù)字仿真計算得到并網(wǎng)點的有功功率和無功功率值，與實測的有功功率和無功功率值進(jìn)行比較，若誤差在允許范圍內(nèi)(一般在5％以內(nèi))，則證明風(fēng)電場和光伏電站模型準(zhǔn)確，反之則說明存在較大誤差；進(jìn)一步，將實測等值點進(jìn)一步收縮至饋線匯集點，采用變阻抗聯(lián)合受控交流電壓源或者快速反應(yīng)發(fā)電機實現(xiàn)對饋線匯集點以外部分的動態(tài)精確等值；然后通過數(shù)字仿真計算得到饋線匯集點的有功功率和無功功率值，與實測的有功功率和無功功率值進(jìn)行比較，若誤差在允許范圍內(nèi)(一般在5％以內(nèi))，則證明該饋線上發(fā)電機組/單元模型準(zhǔn)確，反之則說明存在較大誤差；這樣逐一驗證每條饋線上發(fā)電機組/單元模型的準(zhǔn)確性，并且根據(jù)具體驗證情況進(jìn)一步調(diào)整實測等值點至動態(tài)無功補償裝置出口，則可定位風(fēng)電場和光伏電站模型參數(shù)誤差來源的具體位置。

具體由以下技術(shù)方案實現(xiàn)，如圖6所示，包含以下步驟：

步驟1：根據(jù)新能源并網(wǎng)點、饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置的實測數(shù)據(jù)，建立等值外部系統(tǒng)的元件載體模型；測量風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點的電壓、頻率、有功功率和無功功率幅值，各條饋線(假設(shè)有3條饋線)匯集點的電壓、頻率、有功功率和無功功率幅值，以及動態(tài)無功補償裝置的輸出電壓、頻率、有功功率和無功功率幅值；

步驟2：將實測數(shù)據(jù)注入等值外部系統(tǒng)的元件載體模型，并根據(jù)其模型建立新能源電站模型；所述等值外部系統(tǒng)的元件載體模型為配有快速勵磁和快速調(diào)速控制器的同步發(fā)電機，變阻抗元件，或為其它體現(xiàn)電網(wǎng)電壓幅值、電壓相角/電網(wǎng)頻率、有功功率和無功功率四個電氣量中的任意兩個動態(tài)變化元件的模型。

例如：變阻抗元件和受控交流電壓源的模型為：

其中，并網(wǎng)點電壓幅值，v：并網(wǎng)點電壓，r：變阻抗元件的電阻值，x：變阻抗元件的電抗值，受控交流電壓源的電壓幅值，xwf：風(fēng)電場及其升壓變壓器的等值阻抗，p：并網(wǎng)點有功功率幅值，q：并網(wǎng)點無功功率幅值，并網(wǎng)點電流幅值，θ：并網(wǎng)點電壓的相角值；j為復(fù)數(shù)單位，e為指數(shù)。

所述發(fā)電機及其勵磁調(diào)速系統(tǒng)的模型為：

其中，vref、fref分別為勵磁調(diào)速系統(tǒng)的控制參考值；v*、f*分別為現(xiàn)場實測電壓幅值和頻率幅值。

建立變阻抗元件和受控交流電壓源的模型、發(fā)電機及其勵磁調(diào)速系統(tǒng)的模型，包括：

將受控交流電壓源的幅值和相角設(shè)為固定值，根據(jù)新能源并網(wǎng)點實測的電壓、有功功率幅值和無功功率幅值計算變阻抗的電阻值和電抗值，將所述電阻值和電抗值輸入變阻抗元件的模型；

將變阻抗的電阻值和電抗值設(shè)為固定值，根據(jù)新能源并網(wǎng)點實測的電壓、有功功率幅值和無功功率幅值計算受控交流電壓源的電壓幅值和相角值，將所述電壓幅值和相角值輸入受控交流電壓源的模型；

將新能源并網(wǎng)點實測的電壓值和頻率值作為發(fā)電機及其勵磁調(diào)速系統(tǒng)的模型的控制參考值，輸入發(fā)電機及其勵磁調(diào)速系統(tǒng)的模型。

步驟3：設(shè)定受控交流電壓源的幅值和相角為固定值，根據(jù)實測的風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點的電壓、有功功率和無功功率幅值計算出變阻抗的電阻和電抗值，將計算結(jié)果輸入變阻抗元件的模型；或者設(shè)定變阻抗的電阻和電抗值為固定值，根據(jù)實測的風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點的電壓、有功功率和無功功率幅值計算出受控交流電壓源的電壓幅值和相角值，將計算結(jié)果輸入受控交流電壓源元件的模型；或者將風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點實測電壓和頻率值輸入到快速反應(yīng)發(fā)電機勵磁和調(diào)速系統(tǒng)模型中，作為其控制參考值；

步驟4：建立風(fēng)電場/光伏電站接入系統(tǒng)模型，其中并網(wǎng)點以外部分用變阻抗串聯(lián)受控交流電壓源代替，或者并網(wǎng)點以外部分用快速反應(yīng)發(fā)電機代替；

模擬現(xiàn)場擾動，得到該擾動下的風(fēng)電場與光伏電站并網(wǎng)點的仿真數(shù)據(jù)；

步驟5：在電力系統(tǒng)數(shù)字仿真分析軟件中模擬某種現(xiàn)場實際擾動，得到該擾動下風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點的有功功率和無功功率仿真值；

步驟6：將步驟5得到的風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點有功功率和無功功率值減去實測的有功功率和無功功率值，得到偏差值；

步驟7：判別步驟6得到的偏差值的大小，若其絕對值小于實測有功功率和無功功率值的5％，則認(rèn)為在電力系統(tǒng)數(shù)字仿真軟件中建立的風(fēng)電場/光伏電站模型是準(zhǔn)確的；若偏差值絕對值大于實測有功功率和無功功率值的5％，則認(rèn)為在電力系統(tǒng)數(shù)字仿真軟件中建立的風(fēng)電場/光伏電站模型是不準(zhǔn)確的；

步驟8：若步驟7得到的結(jié)論是所建立的風(fēng)電場/光伏電站模型不準(zhǔn)確，則將外部電網(wǎng)等值點進(jìn)一步收縮，用變阻抗和受控交流電壓源或者快速反應(yīng)發(fā)電機代替饋線1匯集點以外的系統(tǒng)模型，并重復(fù)步驟5-7；

步驟9：若步驟8得到的結(jié)論是所建立的風(fēng)電場/光伏電站模型不準(zhǔn)確，則調(diào)整外部系統(tǒng)等值點，用變阻抗和受控交流電壓源或者快速反應(yīng)發(fā)電機代替饋線2匯集點以外的系統(tǒng)模型，并重復(fù)步驟5-7；

步驟10：若步驟9得到的結(jié)論是所建立的風(fēng)電場/光伏電站模型不準(zhǔn)確，則調(diào)整外部系統(tǒng)等值點，用變阻抗和受控交流電壓源或者快速反應(yīng)發(fā)電機代替饋線3匯集點以外的系統(tǒng)模型，并重復(fù)步驟5-7；

步驟11：若步驟10得到的結(jié)論是所建立的風(fēng)電場/光伏電站模型不準(zhǔn)確，則繼續(xù)調(diào)整外部系統(tǒng)等值點，用變阻抗和受控交流電壓源或者快速反應(yīng)發(fā)電機代替動態(tài)無功補償裝置以外的系統(tǒng)模型，并重復(fù)步驟5-7；

根據(jù)實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)確定偏差值，并根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

采用上述步驟1-11即可定位新能源電站模型誤差來源具體位置。所述步驟1中，對于風(fēng)電場并網(wǎng)點指風(fēng)電場升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點；對于光伏電站并網(wǎng)點，若光伏電站有升壓站，指升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點，若光伏電站無升壓站，指光伏電站的輸出匯總點。對于獲得的測量數(shù)據(jù)，需要對其進(jìn)行處理，處理措施包括濾波、測量數(shù)據(jù)的間隔與系統(tǒng)仿真步長一致化等。

所述步驟2中的變阻抗、受控交流電壓源、快速反應(yīng)發(fā)電機及其勵磁調(diào)速系統(tǒng)模型，常見的電力系統(tǒng)仿真分析軟件，如digsilentpowerfactory、pss/e、psasp、bpa、matlab有提供?？焖俜磻?yīng)發(fā)電機可采用經(jīng)典的2階或3階同步發(fā)電機模型，勵磁和調(diào)速系統(tǒng)模型可采用國家/國際標(biāo)準(zhǔn)中的簡單模型，通過設(shè)置勵磁和調(diào)速系統(tǒng)的時間常數(shù)足夠小，使得同步發(fā)電機具備快速調(diào)節(jié)特性。

所述步驟3中，根據(jù)風(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點實測電壓、有功功率和無功功率幅值計算變阻抗和受控交流電壓源的設(shè)置值，可通過設(shè)定受控交流電壓源的幅值和相角為固定值，來計算變阻抗的電阻和電抗設(shè)置值；通過設(shè)定變阻抗的電阻和電抗值為固定值，來計算受控交流電壓源的電壓和相角設(shè)置值?；蛘邔L(fēng)電場/光伏電站并網(wǎng)點實測電壓和頻率值輸入勵磁和調(diào)速模型中。均可根據(jù)仿真軟件不同的功能設(shè)置，通過讀取含有一系列實測電壓和頻率值的文件等方法實現(xiàn)。

所述步驟4中風(fēng)電場/光伏電站接入系統(tǒng)模型一般包括風(fēng)電場/光伏電站、升壓變壓器、線路、降壓變壓器、負(fù)荷等，可在digsilentpowerfactory、pss/e、psasp、bpa、matlab等國內(nèi)外常用電力系統(tǒng)數(shù)字仿真分析軟件中建立。

所述步驟5中現(xiàn)場擾動一般應(yīng)包括短路故障等較大擾動。系統(tǒng)仿真時，潮流分布的初始狀態(tài)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，使得與現(xiàn)場實測工況故障前狀態(tài)一致。

實施例二、

圖1是基于混合數(shù)據(jù)仿真的新能源電站模型誤差定位方法示意圖，該圖中包括研究系統(tǒng)a和系統(tǒng)的其他部分，研究系統(tǒng)a提供混合數(shù)據(jù)仿真，將研究系統(tǒng)a分成子系統(tǒng)a1和系統(tǒng)a的其他部分，子系統(tǒng)a1提供混合數(shù)據(jù)仿真，而子系統(tǒng)a1又分為子子系統(tǒng)a1和子系統(tǒng)a1的其他部分，子子系統(tǒng)a1提供混合數(shù)據(jù)仿真，如此下去，對系統(tǒng)分為多個子系統(tǒng)。

圖2是一個風(fēng)電場接入系統(tǒng)算例結(jié)構(gòu)示意圖，其中，本算例包括三條饋線，分別為饋線1、饋線2和饋線3；三組風(fēng)電機組，分別為：#1-11風(fēng)電機組、#2-11風(fēng)電機組、#3-11風(fēng)電機組，所述#1-11風(fēng)電機組連接至饋線1上，所述#2-11風(fēng)電機組連接至饋線2上，所述#3-11風(fēng)電機組連接至饋線2上，所述三條饋線依次通過升壓變壓器和并網(wǎng)點連接至電網(wǎng)中。設(shè)置有無功補償裝置依次通過升壓變壓器和并網(wǎng)點連接至電網(wǎng)中。

圖3是采用變阻抗和受控交流電壓源等值外部電網(wǎng)的風(fēng)電場接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，風(fēng)電場與電阻抗xwf、并網(wǎng)點、變阻抗和受控交流電壓源串聯(lián)后接地，接入系統(tǒng)。

并網(wǎng)點實測電壓、有功功率和無功功率值與變阻抗、受控交流電壓源的參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系公式如下：

式中相關(guān)變量含義為：并網(wǎng)點電壓幅值，r：變阻抗元件的電阻值，x：變阻抗元件的電抗值，受控交流電壓源的電壓幅值，xwf：風(fēng)電場及其升壓變壓器的等值阻抗，p：并網(wǎng)點有功功率幅值，q：并網(wǎng)點無功功率幅值，并網(wǎng)點電流幅值，θ：并網(wǎng)點電壓的相角值。

圖4是實測的風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率和仿真得到的風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率幅值的對比圖，圖5是實測的風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率和仿真得到的風(fēng)電場并網(wǎng)點無功功率幅值的對比圖。從圖4和圖5可以看出，采用變阻抗和受控交流電壓源等值外部電網(wǎng)可以實現(xiàn)仿真輸出的風(fēng)電場并網(wǎng)點有功功率、無功功率與實測值一致，從而精確地反映了外部電網(wǎng)的實際動態(tài)特征。驗證了本發(fā)明提出的模型驗證方法的有效性和實用性。

本發(fā)明具體實施方式以風(fēng)電場接入系統(tǒng)為例，同樣也適用于光伏電站和其它電力系統(tǒng)元件(如同步發(fā)電機)接入系統(tǒng)模型的驗證。本發(fā)明提出的定位風(fēng)電場和光伏電站模型誤差的方法和流程，依靠實測數(shù)據(jù)來精確等值研究子系統(tǒng)以外部分，有效避免對外部系統(tǒng)建模的誤差，并大大減小建模工作量，依靠并網(wǎng)點、各饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置模型驗證結(jié)果來準(zhǔn)確定位新能源電站模型參數(shù)誤差具體位置；并且僅采用電壓幅值、頻率幅值、有功功率幅值和無功功率幅值實測數(shù)據(jù)，其獲取難度比電壓相角小，且一般也能滿足數(shù)據(jù)同時性的要求，同樣適用于未安裝pmu/wams的場合。

本發(fā)明公開了一種精確和完整的定位風(fēng)電場和光伏電站模型誤差的方法和流程，依靠實測數(shù)據(jù)來精確等值研究子系統(tǒng)以外部分，有效避免對外部系統(tǒng)建模的誤差，并大大減小建模工作量，依靠并網(wǎng)點、各饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置模型驗證結(jié)果來準(zhǔn)確定位新能源電站模型參數(shù)誤差具體位置；并且僅采用電壓幅值、頻率幅值、有功功率幅值和無功功率幅值實測數(shù)據(jù)，其獲取難度比電壓相角小，且一般也能滿足數(shù)據(jù)同時性的要求，同樣適用于未安裝pmu/wams的場合。

實施例三、

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種新能源電站模型誤差定位裝置，裝置包括：

載體模型構(gòu)建模塊：根據(jù)新能源并網(wǎng)點、饋線匯集點和動態(tài)無功補償裝置的實測數(shù)據(jù)，用于建立等值外部系統(tǒng)的元件載體模型；

分析模型構(gòu)建模塊：用于將實測數(shù)據(jù)注入等值外部系統(tǒng)的元件載體模型，并根據(jù)其模型建立新能源電站模型；

獲取模塊：用于模擬現(xiàn)場擾動，得到該擾動下的風(fēng)電場與光伏電站并網(wǎng)點的仿真數(shù)據(jù)；

誤差位置確定模塊：根據(jù)實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)確定偏差值，并根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

所述等值外部系統(tǒng)的元件載體模型為配有快速勵磁和快速調(diào)速控制器的同步發(fā)電機，變阻抗元件，或為其它體現(xiàn)電網(wǎng)電壓幅值、電壓相角/電網(wǎng)頻率、有功功率和無功功率四個電氣量中的任意兩個動態(tài)變化元件的模型。

所述誤差位置確定模塊包括：

偏差確定單元，用于將擾動后得到的新能源并網(wǎng)點的有功功率仿真值與實測的有功功率值相減得到有功功率偏差值、將無功功率仿真值與實測的無功功率值相減得到無功功率偏差值；

來源確定單元，用于根據(jù)偏差值對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)，確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

進(jìn)一步地，所述來源確定單元包括：

誤差確定子單元，用于在所述有功功率偏差值的絕對值大于實測的有功功率值的預(yù)設(shè)比例，或在所述無功功率偏差值的絕對值大于無功功率值的預(yù)設(shè)比例時，確定所述新能源電站模型存在誤差；

校準(zhǔn)子單元，用于在存在誤差時，調(diào)整外部電網(wǎng)等值點，依次以用變阻抗與受控交流電壓源、或者發(fā)電機代替新能源電站模型中第i條饋線匯集點以外部分的方式對所述新能源電站模型進(jìn)行校準(zhǔn)；

位置確定子單元，用于確定新能源電站模型的參數(shù)誤差來源的位置。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。