電力系統(tǒng)動態(tài)仿真準(zhǔn)確度綜合評估方法

滕蘇鄲，張文朝，2，顧雪平，劉翔宇

（1．華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，保定071003；2．國網(wǎng)電力科學(xué)研究院，南京210003）

電力系統(tǒng)動態(tài)仿真準(zhǔn)確度綜合評估方法

滕蘇鄲1，張文朝1，2，顧雪平1，劉翔宇1

（1．華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，保定071003；2．國網(wǎng)電力科學(xué)研究院，南京210003）

為了克服現(xiàn)有全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估方法上的不足，該文針對電網(wǎng)中發(fā)生概率較高的線路故障，選取了工程上最關(guān)注的典型電氣量，在分析所選電氣量動態(tài)特征的基礎(chǔ)上，采取分時段研究的方法，針對不同時段分別提出相應(yīng)的仿真誤差評價(jià)指標(biāo)。并根據(jù)各個階段仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)之間的平均誤差將不同時段的指標(biāo)合成，從而對電氣量整體的仿真準(zhǔn)確度給出了客觀的評價(jià)。結(jié)合電氣量變化特性，由單一元件的仿真準(zhǔn)確度評估進(jìn)一步擴(kuò)展到對全網(wǎng)的仿真準(zhǔn)確度評估，對電網(wǎng)模型參數(shù)的正確性給出了整體而全面的評價(jià)。通過新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)算例驗(yàn)證了所提指標(biāo)與方法的合理性。

動態(tài)仿真；仿真準(zhǔn)確度；相似度指標(biāo)；電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)動態(tài)仿真在系統(tǒng)運(yùn)行中起到了至關(guān)重要的作用，同時其仿真結(jié)果的可信度也越來越受到重視。電力系統(tǒng)仿真準(zhǔn)確度評估的本質(zhì)是衡量實(shí)測曲線與仿真曲線的相似度[1-2]。最初的準(zhǔn)確度評估方法是通過目測法定性分析，其本身存在很多缺陷，隨著研究的深入，目前已有了一些定量評估的方法。文獻(xiàn)[3-4]以曲線的特征量作為相似元，利用相似原理判斷實(shí)測曲線與仿真曲線的相似程度，然而并沒有指出相似度指標(biāo)的應(yīng)用范圍。文獻(xiàn)[5-6]應(yīng)用電力系統(tǒng)動態(tài)變量的特征信息來衡量變量的差異，提出使用頻率可信度、阻尼可信度等指標(biāo)來表征暫態(tài)信號的特征量誤差，形成了一套較完善的誤差指標(biāo)體系，但對于仿真誤差的整體評估時并沒有考慮動態(tài)變量信息。文獻(xiàn)[7]提出了基于時間序列殘差基礎(chǔ)的改進(jìn)誤差準(zhǔn)則，并對全網(wǎng)動態(tài)仿真準(zhǔn)確度進(jìn)行了簡單分析，但如何實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)模型的仿真準(zhǔn)確度評估，依舊沒有很好地解決。

先驗(yàn)仿真有效性的提高有賴于后驗(yàn)仿真準(zhǔn)確度的提高，提高仿真準(zhǔn)確度的重要工作是進(jìn)行后驗(yàn)仿真準(zhǔn)確度的計(jì)算[8]。電網(wǎng)在運(yùn)行中常常受到各種擾動，擾動發(fā)生的概率不同，影響程度也不同。選取電網(wǎng)發(fā)生概率較大的故障，進(jìn)行后驗(yàn)仿真可信度的分析，研究人員不僅可以利用大量故障樣本數(shù)據(jù)，提高仿真準(zhǔn)確度評估的效率，而且有助于更加合理地確定參數(shù)的修正方向、估計(jì)參數(shù)的修正量，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文選取電網(wǎng)發(fā)生概率較高的故障，即單相永久性短路故障，來實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度的評估。選取工程上最關(guān)注，影響最直接的典型電氣量，綜合運(yùn)用定量評估的方法與指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)其仿真準(zhǔn)確度的評估；并結(jié)合線路擾動深度系數(shù)，對全網(wǎng)模型的動態(tài)仿真準(zhǔn)確度給出了合理的評價(jià)。

1 電力系統(tǒng)仿真準(zhǔn)確度的評估體系

1.1 仿真準(zhǔn)確度評估的電氣量選擇

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，常常會發(fā)生各種故障，其中短路故障是最為常見的。不同類型短路故障發(fā)生的概率不同，大量的現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在高壓電網(wǎng)中，單相接地短路是發(fā)生概率最大，次數(shù)最多的短路故障。

2008年，國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀況表明：在220 kV及以上電壓等級線路的接地故障中，單相接地所占比例分別為：220 kV為91.23%；330 kV為96.97%；500 kV為92.71%[9]。在所有單相接地短路故障中，以單相永久性短路故障最為嚴(yán)重，可以反映單相接地短路故障的電氣量變化的相關(guān)特性。由此可見，對單永故障進(jìn)行仿真準(zhǔn)確度研究與分析，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

電網(wǎng)中發(fā)生單永故障，相當(dāng)于改變電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，必然會引起系統(tǒng)功率分布的變化，同步發(fā)電機(jī)的輸出功率也要跟著相應(yīng)的變化，從而導(dǎo)致線路上的潮流產(chǎn)生較大的波動，所以有功功率P是單永故障影響最直接、且工程上十分關(guān)注的電氣量。對線路有功功率進(jìn)行仿真準(zhǔn)確度的驗(yàn)證，可以反映發(fā)電機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等參數(shù)的正確性，具有重要意義。

1.2 仿真準(zhǔn)確度評估指標(biāo)

對于單永故障，主要評估線路有功功率的仿真準(zhǔn)確度。本文按時間段把有功功率曲線分成頭擺階段、后續(xù)振蕩階段和穩(wěn)態(tài)階段3部分，每一部分所需的誤差評價(jià)指標(biāo)如下。

1.2.1 第1擺幅值誤差

交流系統(tǒng)發(fā)生大擾動時，受發(fā)電機(jī)本身慣性能力、運(yùn)行狀態(tài)、勵磁控制器控制能力及系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力影響，發(fā)電機(jī)的機(jī)械及電氣狀態(tài)量將發(fā)生擺動。第1擺幅值的大小反映了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定特性[10]。如果發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)等參數(shù)不準(zhǔn)確，仿真結(jié)果的第1擺也將出現(xiàn)較大的偏差。

有功曲線第1擺幅值相似度為

1.2.2 后續(xù)振蕩誤差

后續(xù)振蕩階段在一定程度上反映了交流互聯(lián)系統(tǒng)中的振蕩頻率與阻尼，它表現(xiàn)了發(fā)電機(jī)上的同步轉(zhuǎn)矩將發(fā)電機(jī)自身帶入同步運(yùn)行的能力[11]。

對于此階段的仿真準(zhǔn)確度評估，運(yùn)用特征量分析法，通過比較所提取出數(shù)據(jù)特征量的差異來衡量數(shù)據(jù)間的誤差情況。本文運(yùn)用在電力系統(tǒng)中廣泛使用的Prony變換方法[12-13]，提取出暫態(tài)信號中3個最重要的特征量：頻率、阻尼和能量，使用頻率相似度、阻尼相似度2個指標(biāo)來表征暫態(tài)信號的特征量誤差。

1）頻率相似度指標(biāo)

實(shí)測數(shù)據(jù)經(jīng)過Prony變換，所得頻率和能量向量為

同樣對仿真數(shù)據(jù)也進(jìn)行Prony變換，得頻率和能量向量為

采取基于信號能量的向量維數(shù)統(tǒng)一法使兩者維數(shù)相等，并按歐式距離最小原則定義相似的頻率向量[15]，得到新的實(shí)測數(shù)據(jù)的頻率和能量向量為

新的仿真數(shù)據(jù)的頻率和能量向量為

將實(shí)測數(shù)據(jù)中各個元素的能量作為每個元素在計(jì)算頻率相似度時的權(quán)重，則頻率相似度的定義為

式中：σi為第i個元素的頻率相似度；wi為第i個元素的權(quán)重；φf為仿真信號的頻率相似度指標(biāo)。

2）阻尼相似度指標(biāo)

阻尼相似度的計(jì)算與頻率相似度類似，同樣按歐式距離最小原則來定義相似的阻尼向量，得到維數(shù)相同的2個向量Ds″和Ds′，阻尼相似度定義式為

式中：ηi為第i個元素的阻尼相似度；ζmi′、ζsi″分別為實(shí)測信號和仿真信號中第i個元素的阻尼；φζ為仿真信號的阻尼相似度指標(biāo)。若ζmi′和ζsi″不同號，意味著實(shí)測信號與仿真信號的阻尼特性不相關(guān)，因此令ηi為0。

后續(xù)振蕩階段整體的誤差評價(jià)指標(biāo)φ，利用頻率相似度和阻尼相似度兩者的平均值表示，即

1.2.3 穩(wěn)態(tài)誤差

曲線的穩(wěn)態(tài)值主要表征系統(tǒng)的恢復(fù)狀態(tài)，引入有功曲線的穩(wěn)態(tài)相似度指標(biāo)Pss為

式中，Pssmeas和Psssimu分別為有功功率的實(shí)測動態(tài)響應(yīng)和仿真動態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值。

2 單一電氣量仿真準(zhǔn)確度的整體評估

事故模擬結(jié)果和實(shí)測結(jié)果應(yīng)保持“基本一致”，即：搖擺曲線輪廓基本一致，特別是故障切除后第一擺振幅、后續(xù)振蕩的頻率特性和阻尼特性應(yīng)基本一致[15]。尤其當(dāng)實(shí)測和仿真數(shù)據(jù)后續(xù)振蕩部分的頻率特性和阻尼特性基本相同時，說明仿真準(zhǔn)確度很高。然而基于殘差的誤差計(jì)算方法，僅反映動態(tài)變量時間序列的誤差累積值，難以體現(xiàn)變量誤差的動態(tài)性質(zhì)，這樣就會導(dǎo)致僅利用殘差計(jì)算得到的仿真準(zhǔn)確度與真實(shí)情況的差距較大，尤其對于曲線的后續(xù)振蕩階段，其誤差會更為明顯。

為了克服殘差計(jì)算方法上的不足，使仿真準(zhǔn)確度的計(jì)算結(jié)果與數(shù)據(jù)整體誤差水平更為接近，本文按時間將曲線分段，每個時間段分別應(yīng)用其相應(yīng)的誤差評價(jià)指標(biāo)，來評價(jià)此段曲線的相似度，再將各段曲線的相似度加權(quán)合成，實(shí)現(xiàn)了對整條曲線的仿真準(zhǔn)確度評估，從而可以更為全面合理地評價(jià)實(shí)測曲線與仿真曲線整體的誤差水平。

對各階段權(quán)重，應(yīng)用每個階段的實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)之間的平均誤差來確定。平均誤差A(yù)E表示為

式中：xi代表實(shí)測數(shù)據(jù)；x^i代表仿真數(shù)據(jù)。

這樣即可得到單條線路的有功仿真準(zhǔn)確度PSA為

式中，AE1、AE2和AE3分別表示第1擺階段、后續(xù)振蕩階段和穩(wěn)態(tài)階段的平均誤差大小。

3 全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估

線路故障后的全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估，需要評價(jià)電網(wǎng)中多條線路的有功功率曲線的仿真準(zhǔn)確度。然而電網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)線數(shù)量很大，對每條線路均進(jìn)行仿真準(zhǔn)確度評估，勢必會造成評估的效率低下。為此，本文引入擾動深度系數(shù)，以此來判斷線路潮流的擾動大小，從而可得到各條線路的評估價(jià)值。

模型動態(tài)特性的激發(fā)，是基于一定程度的擾動過程。當(dāng)元件位于深動態(tài)過程時，可以較完全地體現(xiàn)元件的動態(tài)特性，其評估的價(jià)值也就越大；當(dāng)元件位于淺動態(tài)過程時，則可以認(rèn)為元件的動態(tài)特性沒有被激發(fā)，其評估價(jià)值就較小[10]。針對擾動后有功功率的變化特點(diǎn)，定義每條線路的相對擾動深度系數(shù)為

需要強(qiáng)調(diào)的是，本文所提的擾動深度系數(shù)為相對指標(biāo)形式，而且閾值的大小與系統(tǒng)運(yùn)行特性密切相關(guān)。在工程實(shí)際中，若故障對整個電網(wǎng)的影響很大，則對全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度的評估需考慮各條線路的仿真準(zhǔn)確度；若影響很小，則本次故障后，電網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估的意義就很小。

篩選出全網(wǎng)處于深擾動范圍的所有線路，計(jì)算得到的各條線路有功功率的仿真準(zhǔn)確度PSA，即可得到全網(wǎng)的仿真準(zhǔn)確度As為

式中：PSAi為第i條線路的有功功率仿真準(zhǔn)確度；ΔP*i為第i條線路的擾動深度。

4 算例分析

為了驗(yàn)證本文所提指標(biāo)與方法的合理性，以新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例進(jìn)行仿真驗(yàn)證，系統(tǒng)的接線如圖1所示。該系統(tǒng)包括10臺發(fā)電機(jī)，46條支路，39個節(jié)點(diǎn)，其中包含發(fā)電機(jī)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)共計(jì)27個。

圖1IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Fig.1System structure of power system IEEE 39-Bus

4.1 單一電氣量整體仿真準(zhǔn)確度評估

圖2為修改模型參數(shù)前后，當(dāng)線路16-17發(fā)生單永故障后，利用電力系統(tǒng)分析軟件（PSDBPA）仿真所得線路16-19的有功功率變化曲線。

直觀目測可以看出，雖然仿真曲線1與標(biāo)準(zhǔn)曲線在數(shù)值上差距較小，但在第1擺差異、后續(xù)振蕩階段頻率特性和阻尼特性的差異均較大；而仿真曲線2與標(biāo)準(zhǔn)曲線雖然數(shù)值上差距較大，但兩者的第1擺差異較小，且頻率特性和阻尼特性則基本相同。

圖2 線路16-19有功變化曲線Fig.2Curves of variation of the active power in line 16-19

仿真時間為6 s，仿真步長為0.02 s，0.2 s故障結(jié)束，曲線評估起始點(diǎn)從這里開始。

首先利用使用較廣泛，并可以反映出信號整體誤差水平的殘差可信度指標(biāo)[5]，計(jì)算得到：仿真曲線1與標(biāo)準(zhǔn)曲線相似度為r1=0.912；仿真曲線2與標(biāo)準(zhǔn)曲線的相似度為r2=0.877。

利用本文所提的指標(biāo)合成方法，分別計(jì)算兩種模型下線路16-19有功曲線仿真準(zhǔn)確度：0.2～1.4 s為頭擺階段；1.4～5.0 s為后續(xù)振蕩階段；5.0～6.2 s為穩(wěn)態(tài)階段。計(jì)算各個時間段的誤差評價(jià)指標(biāo)和權(quán)重如表1和表2所示。

表1 仿真曲線1與標(biāo)準(zhǔn)曲線誤差評價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.1Results of error evaluation index between simulation curve1 and standard curve

將表1中的數(shù)據(jù)帶入式（10）得PSA1=0.827。

表2 仿真曲線2與標(biāo)準(zhǔn)曲線誤差評價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.2Results of error evaluation index between simulation curve2 and standard curve

將表2中數(shù)據(jù)帶入式（10）得PSA2=0.913。

PSA1＜r1且PSA2＞r2，由曲線之間的第1擺差異、后續(xù)振蕩階段頻率特性和阻尼特性差異可以看出，單純利用殘差計(jì)算得到的仿真準(zhǔn)確度不準(zhǔn)確，而運(yùn)用指標(biāo)合成法計(jì)算得到的仿真準(zhǔn)確度則更為合理，且更加符合仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)間的“基本一致”原則，從而表明了這種指標(biāo)合成方法的有效性。

本文所提對線路整體誤差評估方法，不但反映電力系統(tǒng)的動態(tài)變量信息，而且突出了實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)差異度較大的區(qū)域，避免了因人為指定某段時間的權(quán)重，與此段時間仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)的差異度不相符，使得對整條曲線的準(zhǔn)確度評估產(chǎn)生過于樂觀或悲觀的結(jié)果發(fā)生。

4.2 全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估流程

未修改任何模型參數(shù)，線路16-17設(shè)置單永故障后，仿真得到的各條線路有功功率曲線，定義為標(biāo)準(zhǔn)序列。當(dāng)改變機(jī)組35模型參數(shù)，仿真得到的線路有功功率曲線，定義為仿真序列1。同理，當(dāng)同時改變機(jī)組35、36和37模型參數(shù)，即模型誤差加大，仿真得到線路有功功率曲線定義為仿真序列2。取閾值d0=60%，得到全網(wǎng)處于深擾動區(qū)間的28條線路的有功功率仿真準(zhǔn)確度和相應(yīng)的線路擾動深度的計(jì)算結(jié)果如表3。

表3 全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評價(jià)信息Tab.3Evaluative information about the accuracy of simulation

數(shù)據(jù)帶入式（12）分別得出：當(dāng)改變機(jī)組35模型參數(shù)后，全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度AS1=0.916；當(dāng)同時改變機(jī)組35、36和37模型參數(shù)后，全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度AS2=0.874。由于AS1＞AS2，說明全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估結(jié)果與模型誤差大小相符，從而表明了全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度評估方法的合理性。

5 結(jié)論

本文采用分時段研究方法，綜合考慮各時段的誤差評價(jià)指標(biāo)，并結(jié)合線路擾動深度系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度的評估。算例的評估結(jié)果表明：

（1）對電氣量進(jìn)行仿真準(zhǔn)確度整體評估時，指標(biāo)合成法可以反映電力系統(tǒng)的動態(tài)變量信息，突出了數(shù)據(jù)間差異度較大區(qū)域，評估結(jié)果更加合理。

（2）引入擾動深度系數(shù)，以此反映出模型動態(tài)特性的激發(fā)程度，得到了各條線路的評估價(jià)值，從而提高了全網(wǎng)仿真準(zhǔn)確度的評估效率。

后續(xù)研究將圍繞著電網(wǎng)中常見的其他類型故障，選取相應(yīng)的典型電氣量進(jìn)行仿真準(zhǔn)確度評估；并考慮在不同的電網(wǎng)方式和不同的故障場景下，如何對電網(wǎng)模型和參數(shù)的正確性給出全面合理的評價(jià)上展開。

[1]賀仁睦（He Renmu）.電力系統(tǒng)動態(tài)仿真準(zhǔn)確度的探究（Research into veracity of power system dynamic simulation）[J].電網(wǎng)技術(shù)（Power System Technology），2000，24（12）：1-4.

[2]郝麗麗，薛禹勝，Wu Q H，等（Hao Lili，Xue Yusheng，Wu Q H，et al）.關(guān)于電力系統(tǒng)動態(tài)仿真有效性的評述（A review of validity analysis of power system dynamic simulation）[J].電力系統(tǒng)自動化（Automation of Electric Power Systems），2010，34（10）：1-7，104.

[3]焦鵬，唐見兵，查亞兵（Jiao Peng，Tang Jianbing，Zha Yabing）.仿真可信度評估中相似度方法的改進(jìn)及其應(yīng)用（Amelioration and application of similar degree method for simulation credibility evaluation）[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)（Journalof System Simulation），2007，19（12）：2658-2660.

[4]柳世考，劉興堂，張文（Liu Shikao，Liu Xingtang，Zhang Wen）.利用相似度對仿真系統(tǒng)可信度進(jìn)行定量評估（Fixed quantity evaluation to reliability of simulation with similar degree）[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)（Journal of System Simulation），2002，14（2）:143-145.

[5]賈旭東，李庚銀，趙成勇，等（Jia Xudong，Li Gengyin，Zhao Chengyong，et al）.電力系統(tǒng)仿真可信度評估方法的研究（Study of the credibility evaluation method for the power system simulation）[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2010，30（19）：51-57.

[6]李偉，楊紅霞，熊佩華，等（Li Wei，Yang Hongxia，Xiong Peihua，et al）.基于PMU實(shí)測數(shù)據(jù)調(diào)整發(fā)電機(jī)模型參數(shù)的方法（Parameter adjustment of generator model by use of PMU-measured data）[J].電網(wǎng)技術(shù)（Power System Technology），2009，33（2）：89-93．

[7]李紅軍（Li Hongjun）.電力系統(tǒng)動態(tài)仿真誤差的研究（Researches on Power System Dynamic Simulation Error）[D].北京：華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院（Beijing：College of Electrical&Electronic Engineering，North China Electric Power University），2005．

[8]周成，賀仁睦（Zhou Cheng，He Renmu）.應(yīng)用界標(biāo)分界法的電力系統(tǒng)動態(tài)仿真準(zhǔn)確度評估（Accuracy assessment of power system dynamic simulation based on landmark method）[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2010，30（7）：42-47．

[9]沈曉凡，舒治淮，劉宇，等（Shen Xiaofan，Shu Zhihuai，Liu Yu，et al）.2008年國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)裝置運(yùn)行情況（Statistics and analysis on operation situation of protective relayings of state grid corporation of China in 2008）[J].電網(wǎng)技術(shù)（Power System Technology），2010，34（3）：173-177．

[10]張進(jìn)（Zhang Jin）.電力系統(tǒng)動態(tài)仿真可信度研究（Researches on Validation of Power System Dynamic Simulation）[D].北京：華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院（Beijing：College of Electrical&Electronic Engineering，North China Electric Power University），2005.

[11]Chassin D P，Huang Z，Donnelly M K，et al．Estimation of WECC system inertia using observed frequency transients [J]．IEEE Trans on Power Systems，2005，20（2）：1190-1192.

[12]俞曉榮，廖培金，彭書濤，等（Yu Xiaorong，Liao Peijin，Peng Shutao，et al）.小波分析在小電流接地系統(tǒng)故障選線中的應(yīng)用（The application of wavelet transform in finding fault feeder of earth fault in resonant grounded system）[J]．電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSUEPSA），2003，15（4）：24-26．

[13]趙成勇，劉娟（Zhao Chengyong，Liu Juan）.Prony算法在電力系統(tǒng)暫態(tài)信號分析中的應(yīng)用（Analysis of power system transient signal based on Prony algorithm）[J]．電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSU-EPSA），2008，20（2）：60-64．

[14]高松，賀仁睦，馬進(jìn)（Gao Song，He Renmu，Ma Jin）.電力系統(tǒng)動態(tài)仿真誤差評定準(zhǔn)則研究（Error criteria on power system dynamic simulation）[J].電力系統(tǒng)自動化（Automation of Electric Power Systems），2006，30（4）：6-10．

[15]趙兵，湯勇，張文朝，等（Zhao Bing，Tang Yong，Zhang Wenchao，et al）.基于故障擬合法的綜合負(fù)荷模型驗(yàn)證與校核（Validation of synthesis load model and its parameter modification based on post-disturbance simulation method）[J].電網(wǎng)技術(shù)（Power System Technology），2010，34（1）：45-50．

Comprehensive Evaluation Method for the Power System Dynamic Simulation Accuracy

TENG Su-dan1，ZHANG Wen-chao1，2，GU Xue-ping1，LIU Xiang-yu1
（1.School of Electrical&Electronic Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003，China；2.State Grid Electric Power Research Institute，Nanjing 210003，China）

In order to overcome the shortcomings of accuracy caused by existing assessment methods for power system dynamic simulation，this paper focuses on the permanent single phase short-circuit fault which occurs with large probability in power grids，and selects the typical electrical variables which are most frequently concerned in engineering after the fault happened.A time-scale based error criteria on simulation validation is proposed，and a comprehensive error criterion according to the average errors between simulation data and actual data is proposed to evaluate objectively the simulation accuracy of the typical electrical variables.Considering the variation characteristics of the electrical variables,the simulated accuracy evaluation of single electrical element is generalized to the simulated accuracy evaluation of the holistic network，hence not only the comprehensive evaluation about the model and its parameters but also the information for model modification and parameter correction can be obtained.The effectiveness of the proposed method is verified by the numerical results of the New England 10 Unit 39 Bus powers system.

dynamic simulation；accuracy of simulation；similarity index；power system

TM743

A

1003-8930（2014）08-0054-06

滕蘇鄲（1986—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)仿真分析。Email:tsdtsdtsd@sina.com

2012-08-02；

2012-09-04

張文朝（1978—），男，博士，高級工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制。Email:zwenchao72@sohu.com

顧雪平（1964—），男，博士研究生，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)安全防御和恢復(fù)控制、故障診斷與系統(tǒng)恢復(fù)、智能電網(wǎng)技術(shù)。Email:mexpgu@yahoo.com.cn