华北电网综合负荷建模研究

针对华北全网220kV变电站进行了负荷特性普查和分类,选取不同类型的典型变电站进行了详细的负荷调查,采用统计综合法建立了考虑配电网络的各典型变电站的综合负荷模型(synthesis load model,SLM),将建模结果推广应用到华北全网,并对采用统计综合法建立的SLM对华北电网安全稳定水平的影响进行了仿真分析。

面向综合负荷的并网光伏发电系统等效建模

基于MATLAB/Simulink和光伏电池自身的物理机理搭建了并网光伏发电的仿真系统,研究了其对配电网综合负荷特性的影响因素,分析比较了已有光伏发电系统等效模型的优劣。在此基础上构建了光伏发电系统传递函数等效模型,该模型具有结构简单、参数少、能有效描述光伏发电系统的出力极限等优点,同时易于在电力系统仿真软件中实现。采用所提出的等效模型与传统综合负荷模型并联,构建广义综合负荷模型,对含光伏发电系统的综合负荷进行建模,仿真实践表明此广义综合负荷模型具有良好的泛化能力,辨识参数稳定,能够满足工程仿真的需要。

统计综合法电力系统负荷建模平台的开发

针对统计综合法负荷建模工程实用化程度低的现状,开发一个统计综合法电力系统负荷建模平台。该平台由前台操作界面和后台服务器两大部分组成,对负荷特性数据进行分析、管理和应用。前台操作界面采用Visual C++6.0开发环境,应用模块整合技术,各功能模块既相互独立又相互关联。采用SQL Serv-er2000开发工具构建的数据库系统作为后台服务器。该平台操作简单,运行可靠,适用性强,扩展性好,能够方便建立各行业、各变电站的综合负荷模型,对统计综合法电力系统负荷建模具有实际工程意义,已在实际系统投入运行。

基于信息扩散估计的负荷综合建模

为了满足电力系统先验仿真的要求,负荷模型需要概括不同时刻的负荷特性。针对负荷建模实测数据较少的情况,提出一种基于信息扩散估计的负荷综合建模方法。该方法首先利用负荷节点采集到的小样本单条扰动数据建立负荷模型,模型中仅辨识灵敏度大的参数以降低参数分散性的影响。然后基于信息扩散理论估计负荷模型参数的概率密度函数,利用K-S方法检验所得概率密度的正确性。最后根据此概率密度函数估计综合负荷模型的参数。该方法可以对现场实测的有限数据样本信息进行拓展,通过对样本信息的深度挖掘来估计模型参数的总体特征,使得所建负荷模型具有良好的泛化能力。

面向综合负荷的燃料电池等效模型及参数灵敏度分析

基于Matlab/Simulink建立了固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)及其并网系统的动态模型,研究了SOFC发电系统的外特性。从外特性等效拟合的角度出发,忽略SOFC并网系统的无功功率,提出了SOFC发电系统的等效模型。该模型结构简单,参数少,易于辨识,能够有效拟合电网在大扰动和连续小扰动情况下的燃料电池发电系统外特性,与其他模型相比能够模拟燃料电池的出力极限问题;分析了该模型的参数的灵敏度,模型的两个参数的灵敏度虽不高但易于辨识;用本文提出的SOFC等效模型并联传统的综合负荷模型(Synthesis Load Model,SLM)构建广义负荷模型,对含SOFC发电系统的配电网负荷特性进行辨识建模。算例表明,该广义负荷模型能够有效描述含燃料电池发电系统配电网负荷特性,且模型的参数辨识结果具有较好的稳定性。

智能电网中实时负荷模型建立研究

随着智能电网的发展,实时仿真计算已经成为电网稳定分析的发展趋势。在实时仿真计算当中,发电机、变压器、线路等原件的模型和参数是固定不变的,唯有负荷是随时间变化的,实时负荷模型的建立已经成为制约仿真精度提高的瓶颈。根据智能电网在信息传输和客户信息采集方面所具有的优势,提出了一种基于智能电表数据采集的统计综合法实时负荷模型建立方法,此方法不仅克服了传统实测建模法在实时性方面的弊端,而且能够提高模型精度,所做研究可为电网实时仿真计算的开展提供借鉴。

包含双馈异步风力发电机的综合负荷参数辨识

基于配网侧机理动态负荷特点,构建了包含双馈异步发电机的综合负荷数学模型。根据华北电网某节点实测相量测量单元数据,利用总体测辨法进行模型参数辨识。以负荷节点输入电压为综合负荷数学模型的输入量,并以计算电流与实测电流误差最小值作为目标函数,采用遗传算法辨识出风电综合负荷的模型参数。辨识结果体现了负荷中以双馈异步发电机为主体的特征,与负荷特点相吻合,说明辨识方法有效。

基于灰色关联聚类的负荷特性分类

以变电站负荷构成比例为基本特征,以负荷特性之间的灰色关联度作为基本测度指标,把灰色理论应用于负荷特性分类;并定义负荷特性的均值化特征向量,构造灰色关联度矩阵,提出一种基于元件的变电站综合负荷特性的分类方法.对湖南省48个220 KV变电站的负荷特性分类结果表明,该算法简易、快速、有效,分类结果合理,具有广阔的应用前景.