本发明涉及，尤其是涉及新能源并网系统的模型的降维方法、装置和存储介质。
背景技术：
1、随着全球化石能源的逐渐衰竭，风电、光伏等可再生能源因其无污染、可再生的特点逐渐成为青睐的对象。但新能源装机容量的快速增加导致源侧所包含的可再生能源需由大量电力电子变流器接入电网，同时网侧广泛采用柔性直流输电等技术，导致电力系统各环节电力电子化程度越来越高，电力系统的新能源发电以及电力电子设备的接入都呈现出高比例发展势态。然而，高比例新能源系统中电力电子设备之间以及其与网络之间往往会进行动态的交互作用，严重时会诱发宽频振荡现象，给电力系统安全稳定运行带来影响。
2、为对系统宽频振荡进行研究，通常需建立系统的详细模型，考虑到新能源系统变化快，组件多，模型复杂程度高，若对其进行分析时大量采用详细的数学模型，会大大增加模型的复杂程度，导致计算机系统的实际计算时间增加，以及对计算机本身的硬件功能要求增大等问题。模型降维是指对所建立的高维系统模型的维度进行缩减，用得到的低维模型替换掉原始模型后，整个系统的动态响应以及稳定特征与原先系统基本一致，使得在进行大量模型计算时既能提高运算效率，也基本不失去系统的准确性的一种方法。
3、现有的降维方法的计算复杂，无法在保证降维后的模型应用效果和计算精度的同时降低降维过程中的计算量。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了在保证模型应用效果和计算精度的同时有效实现新能源并网系统模型降维，降低计算量而提供的一种新能源并网系统的模型的降维方法。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种新能源并网系统的模型的降维方法，方法包括以下步骤：
4、s1、建立新能源机组并网系统线性动态模型；
5、s2、采用特征值分析法对所述模型产生的振荡模式进行分析，计算出系统所存在的特征根与参与因子，得出系统主要参与的状态变量；
6、s3、基于时间尺度的方法对所述主要参与的状态变量进行剔除，略去其中快速衰减的模式对应的主要参与的状态变量，保留主导特征值，建立降维系统的状态方程，基于所述降维系统的状态方程分析动态响应曲线。
7、进一步地，所述新能源机组并网系统线性动态模型采用1台双馈风机dfig代表双馈风电场的单机无穷大并网系统，动态模型中全系统的代数变量即非状态变量为：
8、
9、其中，δids、δiqs分别为双馈风机定子d、q轴电流代数变量；δidr、δiqr均为双馈风机转子d、q轴电流；δuds、δuqs分别为双馈风机定子d、q轴电压代数变量；δudr、δuqr分别为双馈风机转子d、q轴电压代数变量；δus为电网电压代数变量。
10、进一步地，所述新能源机组并网系统线性动态模型采用1台双馈风机dfig代表双馈风电场的单机无穷大并网系统，动态模型中全系统的所有状态变量为：
11、
12、其中，xdfig、xdfig-ctrl分别为双馈风机及其控制系统相关的状态变量；xplls为锁相环的状态变量；xxc为输电线路部分的状态变量；δω1、δω2分别为发电机与风力机转子的惯性时间常数与电气转速状态变量；δδ1、δδ1分别为风力机和发电机转子相对于额定电气转速同步旋转参考轴的电气角位移状态变量；δψds、δψqs、δψdr、δψqr为双馈风机d、q轴磁链状态变量；δudc为背靠背换流器的直流电压状态变量；δidg、δiqg为网侧d、q轴电流状态变量；δis1d、δis1q为双馈风机出口d、q轴电流状态变量；δθplls、δzplls分别为锁相环控制器的输出相位与角度瞬时变化值的负数状态变量；δx1～δx8为转子侧换流器外环功率控制和内环电流控制及网侧换流器内环电流控制和外环电压控制环节状态变量；δixd、δixq为线路电流d、q轴电流状态变量。
13、进一步地，所述动态模型对应的系统状态变量和代数变量之间的关系为：
14、
15、所述动态模型对应的状态矩阵具体为：
16、
17、其中，p为微分算子；x、y分别为系统状态变量和代数变量；a1、b1、c1分别为状态矩阵、状态与代数变量关系矩阵、代数与状态变量关系矩阵；a表示全系统的状态矩阵。
18、进一步地，s2的具体步骤为：通过对新能源并网系统进行潮流计算得到各变量的初始参数，所述各变量为双馈风机及其控制系统相关的状态变量；
19、基于全系统的状态矩阵建立新能源并网系统的初始状态方程；
20、采用特征值分析法，基于初始状态方程求得系统特征值矩阵的特征值与参与因子以及每个特征值对应的阻尼比，其中一个或多个系统特征值矩阵的特征值对应一个特定的振荡模式，每个特征值对应一个主要参与的状态变量，所述参与因子用于衡量某一状态变量在某一特定振荡模态中的贡献度，第k个状态变量在第i个模态中的贡献度即为参与因子pki，利用全系统的状态矩阵a的左右特征向量求得参与因子pki＝ukivki，uki为左特征向量的第i行第k列；vki为右特征向量的第k行第i列；
21、对照参与因子的大小排序筛选强相关状态变量，所述强相关状态变量为系统主要参与的状态变量。
22、进一步地，所述基于初始状态方程求得系统特征值矩阵的特征值具体为：
23、基于初始状态方程其中δx为状态变量，a为全系统的状态矩阵，b为输入矩阵，u为输入变量，构建状态空间方程，求解状态空间方程得到状态空间方程的特征值，基于状态空间方程的特征值组成系统特征值矩阵，所述系统特征值矩阵为对角矩阵，对角线上的元素是状态空间方程的特征值；
24、状态空间方程的特征值为：
25、
26、其中，αi、ωi分别为第i个特征值λi对应的实部和虚部，其中a、b和c表示特征值行列式方程二次项、一次项和常数项的系数。
27、进一步地，所述阻尼比为：
28、
29、其中i表示第i个特征值；
30、所述快速衰减的模式为阻尼比超过阈值的振荡模式。
31、进一步地，降维系统的状态方程为：
32、
33、其中，
34、
35、δxr为略去快速衰减的模式后的强相关状态变量，也就是主导特征值对应的变量，δxz为筛选后的非强相关状态变量。
36、本发明的另一方面，还提出一种新能源并网系统的模型的降维装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的新能源并网系统的模型的降维方法。
37、本发明的另一方面，还提出一种存储介质，其上存储有程序，所述程序被执行时实现上述的新能源并网系统的模型的降维方法。
38、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
39、本发明通过采用特征值分析法对模型所产生的振荡模式进行分析，计算出系统所存在的特征根与参与因子，得出系统主要参与的状态变量，并基于时间尺度的方法对状态变量进行剔除，略去其中快速衰减的模式，保留主导特征值，建立降维系统的状态方程，实现新能源并网系统模型降维，同时略去快速衰减的模式可以减少状态变量，进而减少计算量，且尽可能保证降维后的模型的应用效果和计算精度和降维前一致。
1.一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，所述新能源机组并网系统线性动态模型采用1台双馈风机dfig代表双馈风电场的单机无穷大并网系统，动态模型中全系统的代数变量即非状态变量为：
3.根据权利要求1所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，所述新能源机组并网系统线性动态模型采用1台双馈风机dfig代表双馈风电场的单机无穷大并网系统，动态模型中全系统的所有状态变量为：
4.根据权利要求3所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，所述动态模型对应的系统状态变量和代数变量之间的关系为：
5.根据权利要求4所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，s2的具体步骤为：通过对新能源并网系统进行潮流计算得到各变量的初始参数，所述各变量为双馈风机及其控制系统相关的状态变量；
6.根据权利要求5所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，所述基于初始状态方程求得系统特征值矩阵的特征值具体为：
7.根据权利要求6所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，所述阻尼比为：
8.根据权利要求7所述的一种新能源并网系统的模型的降维方法，其特征在于，降维系统的状态方程为：
9.一种新能源并网系统的模型的降维装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的新能源并网系统的模型的降维方法。
10.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-8中任一所述的新能源并网系统的模型的降维方法。
