光伏电站的在线分群等值建模方法与流程

技术特征：

1.一种光伏电站的在线分群等值建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：搭建含有功无功控制环节和低电压穿越控制环节的光伏发电单元模型，进而搭建含有多个光伏单元的光伏电站模型，所述光伏电站模型包括逆变器；

S2：根据所述光伏电站模型中各类型的光伏发电单元模型推导计算出模型对应的单位冲激曲线；

S3：以所述单位冲激响应曲线的距离为分群指标，利用K-means算法对所述光伏电站模型进行在线分群获得所述逆变器的有功无功控制环节的分群结果；

S4：根据所述光伏电站模型中每个光伏单元的实际出力，计算各等值机的等值参数，建立光伏电站的在线分群等值模型。

2.根据权利要求1所述的光伏电站的在线分群等值建模方法，其特征在于，所述光伏电站模型中，所述多个光伏发电单元分别通过多个升压变压器并联于公共连接点，无功补偿为集中电容补偿。

3.根据权利要求1所述的光伏电站的在线分群等值建模方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：

通过以下公式得到逆变器控制系统传递函数G(s)：

$G\left(s\right)=\frac{I_p\left(s\right)}{P_{ref}\left(s\right)}=\frac{{\mathrm{sK}}_P+K_I}{s(1+{\mathrm{UK}}_P)+{\mathrm{UK}}_I}$

其中，I_p为光伏单元的有功电流，P_ref为光伏单元的有功功率参考值，K_p为比例常数，K_I为积分常数；

传递函数G(s)的零点z和极点p分别为：

$z=-\frac{K_I}{K_P},p=-\frac{{\mathrm{UK}}_I}{1+{\mathrm{UK}}_P}$

因为U≈1，通过以下公式得到单位冲激响应曲线h(t)：

$h\left(t\right)\≈\frac{K_P}{1+K_P}(\frac{K_I}{K_P}-\frac{K_I}{1+K_P})e^{-\frac{K_I}{1+K_P}t}.$

4.根据权利要求1所述的光伏电站的在线分群等值建模方法，其特征在于，在步骤S3中，设按照等间隔ΔT对单位冲激响应曲线进行抽样，获得的两条单位冲激响应曲线h₁(n)和h₂(n)单位冲激响应曲线的距离L_1-2：

$L_{1-2}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\[h_1\left(i\right)-h_2\left(i\right)\]}^2}$

其中，N为总的采样点数。

5.根据权利要求1所述的光伏电站的在线分群等值建模方法，其特征在于，所述利用K-means算法对所述光伏电站模型进行在线分群获得所述逆变器的有功无功控制环节的分群结果进一步包括：

S301：从X中随机选取k个初始聚类中心u₁,u₂,…,u_k，其中，X＝{x₁,x₂,...,x_n}为给定数据集，x_i∈R^m,i＝1,2,…,n，R^m为数据对象是m维向量，给定数据分类数k，将数据对象划分为k个类别，k个类别记为C₁,C₂,…,C_k，每类的聚类中心为u_i，其中n_i是C_i中数据对象的个数；

S302：以u₁,u₂,…,u_k为参照点，对X进行划分，对于数据对象x_p，若||x_p-u_i||<||x_p-u_j||，p＝1,2,…,n,i,j＝1,2,…,k,i≠j则将x_p划分到C_i中；

S303：根据公式重新计算聚类中心u₁^*,u₂^*,…,u_k^*；

S304：若对任意i∈{1,2,…,k}，u_i^*＝u_i都成立，则算法结束；否则，令u_i＝u_i^*，返回S302

S305：输出聚类结果。

6.根据权利要求3所述的光伏电站的在线分群等值建模方法，其特征在于，所述等值参数包括分群模型等值控制参数K_Peq和K_Ieq，分别通过以下公式计算得到：

$K_{Peq}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{P}_i{K}_{Pi}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{P}_i},K_{Ieq}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{P}_i{K}_{Ii}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{P}_i}$

其中，n为群内光伏单元的数目；P_i为第i个光伏单元的出力。