考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法和装置

本申请涉及电力系统等值建模领域，尤其涉及一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法和装置。

背景技术：

1、随着双碳目标的推进，新能源在电力系统中的渗透率日益提高。新能源在电网的送受端都大量接入，这种转变使得电网的潮流流向、电压分布及短路容量等特性发生了巨大改变，给电力系统的安全稳定运行带来了新的挑战。为评估新能源对电力系统的动态特性的影响，需要对其进行精确的仿真分析。然而，现代电网节点众多且拓扑结构复杂，若在系统级仿真中对电网内每一条线路、每一台变压器及每一个电源进行详细建模，将导致系统规模极其庞大，计算维数急剧增加，严重影响仿真效率，甚至导致仿真无法收敛。因此，对包含新能源的电力系统进行源荷综合等值建模，对于分析电力系统与外部网络的交互特性具有重要意义。

2、目前的等值建模主要分为静态等值建模与机电暂态等值建模。静态等值建模主要侧重于传统负荷的聚合，或仅对电源进行简单的容量叠加，无法准确表征电力系统的实际动态特性。机电暂态等值建模虽然考虑了发电机的机电动态特性，但其难以准确反映新能源在故障期间的快速响应特性及控制策略对电力系统稳定性的影响。此外，上述两类方法虽然在部分研究中已开始向动态等值建模方向拓展，但大多采用离线辨识的方式获取等值建模参数，这些参数通常针对特定运行方式整定，当电力系统运行工况发生改变，或新能源出力出现大幅波动时，固定的离线等值建模参数将无法准确表征电力系统的实际动态特性，导致仿真结果存在较大误差。

技术实现思路

1、本申请提供一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法和装置，用以解决现有技术中电力系统等值建模误差大，无法准确表征电力系统的实际动态特性的缺陷。

2、本申请第一方面提供一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，包括：

3、获取电力系统当前的运行工况数据；

4、将所述运行工况数据输入参数映射模型中，得到所述电力系统对应的等值建模参数的数值，所述参数映射模型用于表征所述电力系统的运行工况与等值建模参数之间的数值映射关系；

5、根据所述等值建模参数的数值，对所述电力系统对应的源荷综合模型中的相应参数进行配置，得到所述电力系统在当前运行工况下的源荷综合等值模型，其中，所述源荷综合模型包括恒阻抗负荷模型、电动机负荷模型以及新能源发电模型，其中，所述电力系统中的恒电流负荷与恒功率负荷的功率被等效折算入所述电动机负荷模型的功率参数中。

6、本申请第二方面提供一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模装置，包括：

7、获取模块，用于获取电力系统当前的运行工况数据；

8、输入模块，用于将所述运行工况数据输入参数映射模型中，得到所述电力系统对应的等值建模参数的数值，所述参数映射模型用于表征所述电力系统的运行工况与等值建模参数之间的数值映射关系；

9、配置模块，用于根据所述等值建模参数的数值，对所述电力系统对应的源荷综合模型中的相应参数进行配置，得到所述电力系统在当前运行工况下的源荷综合等值模型，其中，所述源荷综合模型包括恒阻抗负荷模型、电动机负荷模型以及新能源发电模型，其中，所述电力系统中的恒电流负荷与恒功率负荷的功率被等效折算入所述电动机负荷模型的功率参数中。

10、本申请第三方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法。

11、本申请第四方面提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法。

12、本申请第五方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法。

13、本申请提供的一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法和装置，至少具备如下效果：

14、第一，通过构建包括恒阻抗负荷模型、电动机负荷模型以及新能源发电模型的源荷综合模型，并将恒电流负荷与恒功率负荷的功率等效折算入电动机负荷模型的功率参数中，可实现对电力系统中电源与负荷的综合等值建模，解决现有静态等值建模无法准确表征电力系统的实际动态特性的问题。

15、第二，通过在源荷综合模型中引入新能源发电模型，可实现对新能源发电特性的显式建模，解决现有机电暂态等值建模难以准确反映新能源在故障期间的快速响应特性及控制策略对电力系统稳定性的影响的问题。

16、第三，通过将运行工况数据输入参数映射模型以获取当前工况下的等值建模参数的数值，可实现等值建模参数随运行工况的变化而自适应更新，解决采用离线辨识的方式获取等值建模参数时固定的离线等值建模参数无法准确表征电力系统的实际动态特性的问题。

1.一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述等值建模参数包括如下至少一种：电动机负荷模型的有功功率、电动机负荷模型的无功功率、风电新能源发电模型的有功功率、光伏新能源发电模型的有功功率、电动机负荷模型的额定容量、电动机负荷模型的转子绕组电阻、新能源发电模型的故障穿越有功控制系数以及新能源发电模型的故障穿越无功控制系数。

3.根据权利要求1所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述参数映射模型是通过如下步骤得到的：

4.根据权利要求3所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述获取多个预设工况分别对应的等值建模参数的样本值，包括：

5.根据权利要求4所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述以所述多个候选参数为自变量，以所述多组功率响应曲线为因变量进行函数拟合，包括：

6.根据权利要求4所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述将所述真实功率响应曲线作为基准值，代入所述函数关系进行反推求解，得到各所述预设工况下的主导参数的数值，包括：

7.根据权利要求6所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述特征点包括：故障发生前的稳态特征点、故障发生瞬间的跌落极值点、故障持续期间的暂态维持特征点以及故障切除瞬间的恢复极值点。

8.根据权利要求7所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述稳态特征点的数据为故障发生前的稳态阶段内所述功率响应曲线的均值，所述暂态维持特征点的数据为故障持续期间的故障稳态阶段内所述功率响应曲线的均值。

9.根据权利要求7所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述多元方程组包括基于稳态特征点构建的稳态方程组和基于暂态特征点构建的暂态方程组，所述暂态特征点为除所述稳态特征点之外的特征点，所述求解所述多元方程组，得到各所述预设工况下的主导参数的数值，包括：

10.根据权利要求1-9任一项所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述运行工况数据包括：恒阻抗负荷的有功功率占其额定功率的比例、电动机负荷的有功功率占其额定功率的比例以及新能源发电的有功功率占其额定功率的比例。

11.根据权利要求1-9任一项所述的考虑新能源发电的源荷综合等值建模方法，其特征在于，所述新能源发电模型包括如下至少一种：风电新能源发电模型和光伏新能源发电模型。

12.一种考虑新能源发电的源荷综合等值建模装置，其特征在于，包括：