计及跟随型和支撑型分布式光伏的广义综合负荷模型及两阶段参数聚合等效方法

为有效聚合等值包含不同控制类型分布式光伏发电系统的配电网,提出一种计及跟随型和支撑型分布式光伏的广义综合负荷模型及两阶段模型参数聚合等效方法。通过将跟随型和支撑型光伏等效模型与传统综合负荷模型并联形成广义综合负荷模型,实现对实际配电网并网特性的有效拟合;基于参数灵敏度分析与改进的微分进化算法,通过两阶段聚合等效确定模型参数,避免模型未知参数过多带来的辨识解分散性大的弊端。基于PSCAD和MATLAB验证了所提模型的自描述能力、泛化能力和参数稳定性。

PMU小扰动信号下的综合负荷模型参数辨识方法

电力系统日常运行过程中时刻存在类似噪声的小扰动信号,利用小扰动信号开展负荷参数辨识可解决传统总体测辨法无法处理的负荷时变性和分布性难题。基于PMU实测小扰动信号提出一种“Z+IM”综合负荷模型参数辨识方法。该方法采用PMU量测数据滚动识别框架,滚动识别主要包括数据处理和负荷参数辨识两个步骤。首先,针对PMU量测小扰动信号的特点,通过厂站初筛、预处理、可辨识集粗筛和去噪等步骤得到较为优质的PMU小扰动数据集。然后,基于预报误差思想通过两阶段辨识策略辨识负荷时变参数、电磁参数和机电参数。所提方法得到的负荷参数无需折算可直接应用于PSASP、BPA等国内主流仿真程序,具有实际工程应用价值。最后,算例通过3机9节点系统仿真和湖南实际电网验证所提方法的有效性和鲁棒性。

考虑配电网络的综合负荷模型

介绍了电力系统稳定计算分析程序中常用的负荷模型,分析了上述负荷模型的结构及其在电力系统计算分析程序中的实现过程,指出了上述负荷模型的不足。根据变电站负荷的实际构成,提出了物理意义明确的综合负荷模型。该模型物理结构合理,可操作性强,可方便地模拟负荷元件和包括配电网络、无功补偿系统和接入低压电网的发电机的供电系统。2004年和2005年东北电网的4次三相短路试验验证了该综合负荷模型的有效性。

综合负荷模型对大区互联电网稳定特性的影响

针对实际电网在极限条件下存在的暂态功角稳定、动态稳定和电压稳定问题,研究了综合负荷模型(synthesis load model,SLM)与现有负荷模型的差异。仿真结果表明:负荷模型对暂态功角稳定特性的影响没有明确规律性。从负荷的频率特性和电压特性方面指出了负荷模型对大区域互联电网动态稳定性影响的特点;与现有模型相比,SLM模型具有使故障后母线电压恢复趋缓的特性。

东北电网大扰动试验仿真计算中的综合负荷模型及其拟合参数

2004年和2005年分别在东北电网进行了4次金属性三相短路大扰动试验。以上述大扰动试验的实测数据为依据,对试验结果和仿真结果进行了对比研究,并调整了励磁系统的模型和参数,恢复了接入低压网络的小电源供电。通过分析各种负荷模型的适应性,给出了考虑配电网的综合负荷模型的拟合参数。采用上述拟合参数进行仿真实验,验证了该综合负荷模型及其拟合参数的正确性和有效性。

综合负荷模型参数的深化研究及适应性分析

首先详细介绍对实际电网进行综合负荷模型(synthesisloadmodel,SLM)建模的流程。然后根据对实际电网负荷构成的统计和调查数据,分析我国电网各类负荷的分布情况,并指出建立适合于实际电网SLM参数的必要性。最后分析SLM参数对电网稳定特性的影响,说明选择合适的负荷模型参数对准确分析电网稳定特性至关重要。

基于故障拟合法的综合负荷模型验证与校核

介绍了基于故障拟合法进行负荷建模的一些基本原则;然后以收集到的2008年国内电网发生的几个扰动事故为例,提出了用于验证和校核负荷模型的事故的评价和筛选方法,并指出对负荷模型参数的修正要符合实际负荷的物理特性;最后通过扰动事故的故障拟合验证了综合负荷模型(synthesis load model,SLM)的有效性。

计及配电网阻抗和无功补偿的完整综合负荷模型的参数辨识

为了直接描述配电网的作用,中国电力科学研究院提出了综合负荷模型(synthetic load model,SLM)。其中需要辨识的参数较多,所以往往将电容补偿并入恒定阻抗,经常采用的是电动机并联恒定阻抗的简化SLM模型。然而,通过辨识获得的简化SLM模型可能会引起分析和计算中的一些不合理问题。针对计及配电网阻抗、电动机、静态负荷(ZIP)方程,提出参数辨识方法,包括辨识策略、初始化计算过程和无功补偿的完整SLM模型,给出考虑频率影响的模型以及辨识过程。通过仿真算例和应用实例,验证该方法的有效性。

电力系统综合负荷模型简化方案及辨识参数集选取

负荷是电力系统的重要组成部分,建立合理的负荷模型对电力系统安全稳定分析和实时监控具有重要意义。目前综合负荷模型被广泛采用,但完整描述其动态特性需要十余个参数,在线辨识全部参数几乎不可能。文中从综合负荷模型状态方程入手,在保证暂态响应近似相等的准则下提出一种综合负荷模型简化方法,并在此基础上分析不同的参数对负荷动态特性的影响以及参数之间的相关关系,最终选取了感应电动机比例、电动机暂态电抗、电动机稳态滑差以及电动机转子时间常数组成辨识参数集,并通过仿真验证了相关结论。

改进的遗传算法辨识综合负荷模型

以基于实测数据的电力系统综合负荷建模为目标,研究了遗传操作和控制参数选择对遗传算法性能的影响。针对基本遗传算法的不足,设计了比例选择策略和线性自适应变异策略,对遗传算法的选择算子和变异算子进行改进,使得遗传算法能够根据个体自身的适应度值进行选择和自适应地调整变异概率,实现方式简单有效。选用TVA综合负荷模型,使用改进的遗传算法进行负荷模型参数辨识,同时在不改变负荷模型结构的前提下,通过调整待辨识参数及其取值范围,考虑无功补偿的影响。利用现场实测数据进行建模,结果表明,改进后的遗传算法改善了优化过程,对加速收敛、缩短辨识时间均有显著作用,适用于负荷建模。

基于灵敏度与相关性的综合负荷模型参数优化辨识策略

综合负荷建模及其参数辨识是电力系统分析研究的重点和难点之一。为了研究综合负荷模型参数对模型响应的影响以及参数之间的动态关联,提出一种基于参数灵敏度与相关性分析的综合负荷模型优化辨识策略。首先,对配电网集结等效的综合负荷模型进行解析灵敏度分析以及Hessian矩阵特征值表征的灵敏度分析;其次,通过Pearson相关系数判断参数一阶灵敏度之间的相关性,得到对输出响应作用相似的参数;然后,在遗传算法与Levenberg-Marquardt算法相结合的混合算法基础上,提出固定灵敏度小的参数,按比例简化辨识线性相关参数的优化辨识策略;最后,通过实测曲线及完整负荷模型的仿真,验证了该辨识策略的有效性。

一种综合负荷模型参数辨识的混沌优化策略

针对等值于静态负荷和感应电动机负荷的电力系统综合负荷模型的参数辨识,提出了一种高精度的混沌优化算法,该方法利用混沌运动的随机性、规律性和遍历性的特点来寻优,具有全局优化的特点。此混沌优化方法无须优化问题具有连续性和可微性,它按自身的规律进行搜索,克服了传统辨识方法对初值要求高,鲁棒性差,容易陷于局部极值点的缺陷。文中采用了2种混沌映射,3步混沌搜索,并引入随机数来增强遍历性和加快收敛速度。实际算例的结果证实了该算法对综合负荷模型参数辨识的有效性和准确性。

综合负荷模型动静负荷比例的在线辨识

综合负荷模型是现代电力系统机电暂态仿真中常用的一种负荷模型,动静负荷比例的准确性将直接影响到仿真结果的正确性。在基于PMU量测的电力系统主导动态参数在线辨识方法的基础上,针对恒阻抗和感应电动机并联组成的综合负荷模型,采用Volterra级数模型和模式识别方法研究了动静负荷比例的在线快速辨识方法,并通过离线仿真给出感应电动机模型几个重要参数在典型值周围的合理变化范围。用该方法对两组不同典型参数下某省网系统进行仿真,验证了该方法的有效性;不同故障点和故障类型的仿真结果验证了该方法具有普遍适用性,同时给出了动静负荷比例辨识的正确率与动静负荷比例分档间隔的关系。

一种含燃料电池发电系统的广义综合负荷模型

基于MATLAB/Simulink仿真工具并运用总体测辨建模的方法,研究燃料电池发电系统对配电网侧综合负荷建模的影响。通过对暂态过程中燃料电池发电系统的动态运行特性分析,将燃料电池发电系统看做一个功率消耗为负的广义动态负荷,并采用二阶微分状态方程建立其动态行为的数学模型,进而提出用感应电动机并联燃料电池和静态负荷的广义综合负荷模型来等效描述含燃料电池发电系统的配电网侧综合负荷特性。对3种典型运行方式下系统受到不同的扰动强度进行仿真分析,验证了所提出的广义综合负荷模型的有效性、内插外推能力和参数稳定性。

AGENT技术在电力综合负荷模型辨识系统中的应用

分析了当前各类微机负荷数据记录装置的应用现状 ,指出了电力系统综合负荷建模软件开发中存在的可扩展性差、数据文件没有统一格式、自动化程度低等主要问题 ,结合实际设计了一种面向负荷模型辨识的具有完全可扩展性的多AGENT系统 ,其中数据文件采集AGENT完成数据采集 ,数据文件管理AGENT和格式转换AGENT合作完成对不同格式数据的格式归一 ,模型辨识A GENT完成对不同模型、不同参数设置的模型辨识。多AGENT系统能自动对各种不同采样设备提供的现场综合负荷数据采集样本进行模型辨识 ,同时还能实现对各种数据格式、辨识模型的任意扩展。

电力系统综合负荷模型的辨识方法研究

针对电力系统综合负荷模型有些参数仅利用常规信息不可辨识的问题，提出增加利用扰动后稳态条件的信息，从而解决了可辨识性的问题；同时将遗传算法（ＧＡ）引入到辨识方法中，克服了传统辨识方法对初值要求高、鲁棒性差、容易陷于局部极值点的缺陷。

配电网综合负荷模型在东北电网稳定计算中的应用

将东北电网大扰动试验实测数据拟合得到的配电网综合负荷模型应用于东北电网稳定计算中,定量分析了东北电网的暂态稳定性和电压稳定性。仿真计算结果表明,采用该负荷模型后东北电网主要安全断面的传输功率极限提高了约300MW,在保证电网安全稳定运行的前提下,大大缓解了东北电网送电需求紧张的状况。基于该综合负荷模型得到的东北电网的动态特性更符合实际情况,更全面地反映了东北电网的动态特性。

综合负荷模型的电动机参数独立性分析和主导参数选取

近年来,基于主导参数选择的参数实时辨识策略成为提升辨识效率的一个重要研究方向。在负荷辨识领域,综合负荷模型得到了广泛应用,由于这一模型中电动机参数的复杂性,已有文献的主导参数选取策略往往采用灵敏度仿真方法,然而,灵敏度分析依赖于基准参数、扰动形式以及运行状况,难以反映出参数之间的相互影响,也缺乏有效的理论依据,因此存在较大的局限性。针对综合负荷模型主导参数辨识问题,首先分析了其参数的独立性,推导了独立参数集和常规参数集之间的关系。然后,根据电动机参数的内在特性,对模型参数进行了合理的简化,提出了一种独立参数个数更少的简化模型,以进一步减少主导参数个数。相比已有文献,文中从机理上对综合负荷模型的主导参数选择进行了分析,并通过仿真算例验证了分析结果的正确性。

考虑含全钒液流电池储能系统的广义综合负荷模型

构建了适用于电网仿真的全钒液流电池(all-vanadium redox flow battery,VRB)模型,研究了VRB储能系统的外特性.从外特性等效拟合的原理出发,忽略VRB系统的无功功率,提出了VRB储能系统的等效模型.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储能系统外特性,其优势在于能够模拟电池储能的出力极限情形.建立了所提出的VRB等效模型与考虑配电网参数和无功补偿的传统负荷模型并联的广义综合负荷模型(Generalized Synthesis Load Model,GSLM),对含VRB储能系统的配电网广义综合负荷特性进行辨识建模.算例表明,与传统综合负荷模型相比,该GSLM能够更精确描述含储能系统的配电网综合负荷特性,VRB在综合负荷中比例越大,这种优势越明显,且模型参数辨识结果具有较好的稳定性和综合描述能力.

基于启发式算法的电力系统综合负荷模型的自动选择

针对电力系统中负荷类型多种多样,系统综合负荷模型的组合方案不可能一一列出的问题,提出了一种通过建立负荷模型库,以代表负荷模型投入情况的0-1逻辑变量为决策变量的最优负荷模型自动选择的方法:根据实际电力系统的负荷结构组合出各种动态等值模型,并且在众多模型组合方案中自动选择出最优的模型组合,并将传统启发式算法引入优化求解过程。通过对实际电网动态等值模型的自动选择,得到所选模型组合能够较好的描述负荷行为,表明电力系统综合负荷模型自动选择这一方法的可行性和有效性。