基于随机响应面法的负荷不确定性分析

摘要

电力系统动态仿真是电力系统稳定分析的重要工具，也是电网规划、调度的主要依据，仿真的可信度直接关系到系统的安全稳定运行。电力系统的数学模型主要包括发电机、励磁系统、原动机及调速器和负荷，即电力系统的四大参数。四大参数的模型和参数的精确性是系统仿真计算可信的前提和基础。然而，需时刻注意的是，仿真中所使用的数学模型和真实的电力系统总是有区别的。四大参数中，由于负荷具有随机性和分散性特点，负荷模型的近似表示和算法上的近似处理使得电力系统中存在着大量的不确定性。本文将随机响应面法(SRSM)应用于综合负荷模型及参数的不确定性分析中，观察选定参数对电力系统动态仿真稳定性的影响。该方法能够建立观测的输出量与选定的输入参数之间的多项式关系，只需少量仿真便可快速定量估计响应的不确定度，突破了传统不确定性分析方法仿真次数多、时间消耗量大的局限，比概率分配法(PCM)更稳定。IEEE39节点系统的仿真分析说明随机响应面法适合应用在电力系统动态仿真的不确定性分析中。仿真结果表明关键参数的变化可引起较大的响应不确定度；并且，当输入参数服从不同的概率分布时，响应的不确定度差别较大。为加强SRSM的实用性，本文在某实际大系统中进行基于PMU实测数据的负荷建模后，寻找关键负荷区域，并用灵敏度分析法选定了不确定参数及其变化范围，随后在不同的运行工况下利用SRSM法进行了定量的不确定性分析。分析结果与小系统仿真。有所不同，对于实际的安全稳定运行更具指导意义。