电力系统负荷聚合方法研究

摘要

电力系统暂态稳定仿真计算是电力系统规划、设计与运行决策的重要基础性工作之一，因此仿真精度十分重要。电力负荷作为电力系统的重要组成部分，负荷模型及参数对该仿真精度的影响很大。受电力系统数字仿真规模等因素限制，在仿真中不可能对所有包括供、配电网络在内的感应电动机逐一建模，需要将低电压等级负荷模型综合为高电压等级(110kV或220kV)的最终负荷模型。本文针对传统的感应电动机聚合方法的不足，及面向商业化暂态仿真软件开发的需要，研究了可用于大电网暂态稳定性仿真的感应电动机聚合方法，主要工作如下： 1.本文发现，在用于暂态稳定仿真的感应电动机群的等值聚合中，单纯的容量加权法由于未计及感应电动机群中各电动机的运行工况，而可能导致等值聚合模型精度的降低。从而提出了利用负载率和临界滑差来修正的感应电动机加权聚合法。应用动态安全域边界算法对聚合前、后的负荷模型效果进行比较表明，与传统单纯容量加权法相比该法可为输电系统的暂态稳定仿真提供较为准确的负荷模型。而且使用本文方法可以把3台不同类型的电动机(聚合的小型工业电动机、聚合的大型工业电动机、聚合的居民负荷感应电动机)聚合成一台等值感应电动机参与暂态稳定仿真，这样有望明显降低暂态稳定仿真的计算量。当聚合从低压层面开始时，统计分析表明，用统计综合法所得的等值感应电动机的模型参数基本可用。当能够估计出统计综合的电动机负载率组成与实际运行时的电动机负载率组成之间的差异时，可用本文建议的方法对其可用性进行校验。 2.参与设计并建立了可用于商业化暂态仿真软件开发的综合仿真平台。该平台用C/C++实现，采用面向对象的模块化设计，便于扩展移植。平台基于模型类来实现仿真算法，对外围数据仅扫描动态元件的位置信息，通过指针联动链接模型变量数据结构与仿真算法数据结构，有效减少了对内部仿真数据的交换操作。该平台可用于大规模电力系统暂态稳定仿真计算，并为动态安全域的计算提供良好的底层数据支持系统。

目录

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第一章绪论

1.1引言

1.2电力系统的稳定性

1.2.1功角稳定

1.2.2电压稳定

1.3电力系统动态安全性分析

1.3.1电力系统暂态稳定仿真

1.3.2动态安全域

1.4负荷模型对电力系统仿真计算的影响

1.4.1负荷模型对暂态功角稳定计算的影响

1.4.2负荷模型对电压稳定计算的影响

1.5负荷模型参数的获取

1.5.1统计综合法

1.5.2总体测辨法

1.5.3故障仿真法

1.6感应电动机群参数聚合

1.7本文工作

第二章电力系统负荷模型和动态安全域

2.1电力系统负荷模型

2.1.1静态负荷模型

2.1.2动态负荷模型

2.1.3综合负荷模型

2.2电力系统动态安全域

2.3小结

第三章电力系统感应电动机聚合

3.1引言

3.2容量加权聚合法

3.3负载率和临界滑差对聚合的影响

3.3.1负载率对聚合的影响

3.3.2感应电动机的临界滑差的影响

3.4考虑负载率和临界滑差的加权聚合法

3.5算例分析

3.6对统计综合法的校验

3.7小结

第四章暂态仿真软件的开发

4.1暂态仿真软件简介

4.2感应电动机负荷模型的实现

4.3小结

第五章结论及展望

参考文献

发表论文和科研情况明

致谢