一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113688519A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110963661.4G06F119/14(2020.01)(22)申请日2021.08.20(71)申请人贵州电网有限责任公司地址550002贵州省贵阳市南明区滨河路17号申请人南方电网科学研究院有限责任公司(72)发明人唐学用白浩吴鹏潘姝慧李庆生袁智勇万会江雷金勇颜霞周长城孙斌叶琳浩李震吴争荣刘文霞(74)专利代理机构南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32272代理人刘小莉(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)权利要求书3页说明书10页附图2页(54)发明名称一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法(57)摘要本发明公开了一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，包括模型精度校验触发方法、模型精度在线校验方法，其中，模型精度在线校验方法包括模型重构、录波数据导入、录波断面选择、仿真数据求解、差值二范数计算，根据计算得到的重构后的模型精度与提前设定的精度阈值的大小比较结果，判断模型精度是否达标，本发明的有益效果在于：本方法保证了数字孪生模型能一直保持在高精度的范围内，达到了判断模型精度并指导模型校正的目的。CN113688519ACN113688519A权利要求书1/3页1.一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述在线检验方法包括如下步骤：判断多能源系统数字孪生模型参数是否变动，根据模型参数变动情况选择是否进行模型精度的在线校验；若模型参数变动，则触发模型精度的在线校验，将多能源系统数字孪生模型重构，并导入触发时刻前一定时间段内所有状态量、输入量和输出量的录波波形，得到录波数据矩阵；选择录波波形任一时刻的断面，作为重构后的多能源系统数字孪生模型的初始状态，在该时刻的断面处启动电磁暂态仿真程序，设定仿真时长，对重构后的多能源系统数字孪生模型执行仿真计算，求解状态空间方程，获取该时刻后一定时间段内所有状态量、输入量和输出量的仿真波形，得到仿真数据矩阵；通过计算录波数据矩阵和仿真数据矩阵的差值矩阵二范数对数字孪生模型的精度进行校验。2.根据权利要求1所述的一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述判断模型参数是否变动包括如下步骤：模型选择：利用状态空间方程描述多能源系统数字孪生模型，将其作为待校验的多能源系统数字孪生模型；事件监测：将状态空间方程式中各系数矩阵A、B、C、D存入数据库中，实时监测其变动情况，将数据内容发生变动视作一次事件，从而触发模型精度的在线校验。3.根据权利要求2所述的一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述状态空间方程的一阶微分方程组，如下所示：TT其中，x为状态向量，x＝[x1，x2，x3，...]，u为输入向量，u＝[u1，u2，u3，...]，y输出向T量，y＝[y1，y2，y3，...]，式中各系数矩阵A、B、C、D均由系统的元件参数确定，若为线性非时变系统，则各系数矩阵A、B、C、D均为常数，若为线性时变系统，则各系数矩阵A、B、C、D均为时间函数。4.根据权利要求3所述的一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述多能源系统数字孪生模型重构包括如下步骤：若触发多能源系统数字孪生模型在线校验命令，则获取在线校验命令的触发时刻的各系数矩阵，修改多能源系统数字孪生模型。5.根据权利要求4所述的一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述修改多能源系统数字孪生模型还包括：若所述在线校验命令的触发时刻为ts，则修改后的多能源系统数字孪生模型表示为其中，As、Bs、Cs、Ds为模型参数变动后的各系数矩阵。6.根据权利要求5所述的一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述得到录波波形矩阵包括如下步骤：2CN113688519A权利要求书2/3页获取多能源系统所有状态量、输入量和输出量的录波波形文件，在ts时刻触发校验命令后，导入ts时刻前一定时间段tR～ts内所有状态向量xR(tR，ts)、输入向量yR(tR，ts)和输出向量uR(tR，ts)的录波波形，进而得到录波数据矩阵R(tR，ts)，R(tR，ts)＝[xR(tR，ts)uR(tR，ts)yR(tR，ts)]，其中，其中，ΔtR为录波采样时间间隔。7.根据权利要求6所述的一种多能源系统数字孪生模型精度在线校验方法，其特征在于：所述选择录波波形任一时刻的断面包括如下步骤：在一定时间段tR～ts内选择录波波形某一时刻t0的断面，并获取所述某一时刻的录波数据R(t0)，R(t0)＝[xR(t0)uR(t0)yR(t0)]，其中，TxR(t0)＝[x1(t0)，x2(t