电力负荷建模.ppt

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1、1华北电力大学电力系统负荷建模2定义：电力系统电压和频率发生变化时电力负荷从电网取用的有功功率和无功功率的变化称为负荷特性，依据这一特性建立的数学描述模型称为负荷模型。分类：静态模型：有功、无功与电压、频率的代数关系；动态模型：有功、无功与电压、频率的微分关系；负荷节点：负荷建模针对方式计算中定义的负荷节点进行。该节点包括负荷群及供电线路、变压器、无功补偿等。电力负荷模型的基本概念3负荷建模的重要性负荷模型是电力系统仿真的基本环节，正确的模型对于潮流与稳定计算至关重要；近年来大规模电力系统失稳多为电压失稳，电压失稳与负荷特性关系尤为密切；电力市场化带来的电力系统的新特征：电力系统越来

2、越运行在接近极限的状态；电源开发与电网控制技术的发展：HVDC、FACTS技术应用要求更为精确的负荷模型；资源、环境带来负荷特性的新变化：新型负荷的出现，负荷的电力电子化，分布式电源的发展。4负荷建模的困难性电力负荷的随机性；电力负荷的非线性；电力负荷的时变性；电力负荷的分散性；负荷建模远不及发电机、励磁器、调速器等其他系统设备的建模完善5负荷建模的两类方法总体测辨法：在电网的负荷节点安装测试记录装置，对测试数据采用辨识算法进行建模；统计综合法：在对基本负荷特性进行调研与测试，建立模型库的基础上，对电网的各个负荷节点的负荷的成份、组成、分布进行调查，依据综合理论建立总体模型。6总体测

3、辨法的特点采用现场实测数据，在扰动激励充分的条件下，可以得到当时负荷的实际特性信息；采用辨识算法进行建模，许多成熟的辨识方法可以利用，同时，一些新的具有强综合能力的辨识算法可以采用。模型的建立取决于测试到的数据，而有效的测试数据必须是在欲建模型的负荷区域之外发生较大扰动情况下获得的，因而，数据的获得具有一定的随机性和被动性，项目实施时间较长；负荷特性表现出很强的非线性，如低压脱扣可使特定负荷从电网获得的功率跳变为零，不同扰动反映不同的负荷特性；负荷特性又表现出很强的时变性，特别是无功特性与时段、负荷水平密切相关，应将依据不同运行方式下测得的数据，建立不同的负荷模型；通过测辨获得信息，

4、必须安装测试与记录装置，项目需一定的投入，现场有一些安装、调试与维护的工作量；7统计综合法的特点典型负荷的全局特性数据充分，在此基础上建立的负荷模型可反映大范围的非线性特性；在负荷统计过程中应获取负荷的时段分布数据，将负荷水平与负荷特性相对应，得到负荷的时变特性；无需安装测辨装置，项目投资少。可利用已经安装在变电站的其他数据记录装置，验证与修改统计综合法得到的模型；基础数据通过统计方法获得，项目实施时间易于控制。需通过大量调研与测试工作获得典型负荷特性。由于同类负荷的分散性，典型负荷特性的确定必须通过大量实验及负荷机理分析来综合；大量的现场调研工作。从稳定计算所涉及的母线出发，向下游

5、逐层统计负荷的构成，以电力公司供电变电站到用户的出线为基本单位统计负荷的类别、构成、时段分布特征等。8总体测辨法与统计综合法的结合两种方法在具体建模中相互借鉴，相互作用。利用已有记录装置的部分数据，可验证与修改统计综合法得到的模型，这实际上就是在统计综合法中用到了总体测辨法；而总体测辨法不可能在所有的负荷节点都安装记录装置，必须采用统计综合法将在某些点建立的模型推广到其他负荷节点。9本项目方案选择考虑的因素山东电网负荷构成复杂，地区差异大，非线性和时变性负荷多；大量人力开展负荷调研不现实；省局在该项目上的投资包括了测试装置的费用；综合以上因素及有关两种建模方法的对比，该项目宜采用基于

6、测试装置的总体测辨法进行建模10山东总体测辨法负荷建模的实施通过调查山东省的负荷组成，一期工程选择6个变电站的负荷节点，装设负荷动特性记录装置，以观察负荷特性。在山东电力调度中心构建实用化的负荷实测建模平台。在负荷动特性记录装置运行后，分析现场获取的实测数据，建立符合实际的负荷模型。与中国电力科学院综合程序（PSASP程序）的负荷模型子程序库接口。将实测的负荷模型用于山东电网的稳定仿真计算中，分析模型及计算结果的合理性。11负荷特性记录装置的构成硬件组成：负荷特性记录仪由彩色显示器、工控机、键盘，鼠标，GPS，各种信号调理插件等部分组成，装置以组屏方式安装；软件组成：软件主要有数据采

7、集，高频滤波、傅立叶变换，功率、频率计算、启动判据、数据波形回放，文件上传等模块组成。12负荷特性记录装置的性能采集32路电压、电流模拟量，实时计算系统频率反应于电压突变和电压越限量高效的数据远传组网能力接受GPS卫星同步时钟信号提供以太网接口和标准Modem接口采样精度：14位A/D转换采样率：1200点/秒CT、PT精度0.2级，模拟量综合精度为0.5级13负荷模型测辨方法负荷建模过程的两个环节确定结构：采用机理或非机理的数学关系描述相关量之间的代数或