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《考慮分布式發(fā)電的電力系統(tǒng)綜合負荷建模方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、考慮分布式發(fā)電的電力系統(tǒng)綜合負荷建模方法研究 摘要：分布式發(fā)電因其清潔高效、對電網(wǎng)性能改善的潛力巨大，近些年來發(fā)展迅速。隨著分布式電源占比的提高，原本輻射狀的配電網(wǎng)逐漸變成系統(tǒng)與用戶互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。電網(wǎng)拓撲結構的改變將影響配電網(wǎng)的運行特性和綜合負荷特性，傳統(tǒng)的綜合負荷模型可能不再適用于描述該區(qū)域的負荷特性。因此，文章就含分布式電源的電力系統(tǒng)綜合負荷建模方法展開研究，以期為電力系統(tǒng)仿真計算提供必要的模型支持?！ ￡P鍵詞：分布式電源；負荷建模；風力發(fā)電；參數(shù)識別 電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行中所產(chǎn)生的一些問題，與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有
2、著莫大的聯(lián)系。在過去，我國電力系統(tǒng)的發(fā)展更注重主網(wǎng)，采用集中發(fā)電、遠距離輸送的形式實現(xiàn)了大電網(wǎng)互聯(lián)，有效解決了能源供需分布不均的問題?，F(xiàn)今，一方面由于美國、倫敦、印度等國接連發(fā)生大停電事故，使得人們更加重視電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性問題。另一方面，能源危機與環(huán)境的日益惡化，使得與可再生能源發(fā)電相關的研究成為熱點。不同方式實現(xiàn)發(fā)電激起人們越來越大的興趣，這些電壓等級低且可連接到配電網(wǎng)的電源，能夠提高配電系統(tǒng)可靠性，且能夠沿輸電網(wǎng)絡改善電壓的分布。但同時，確定分布式發(fā)電電源的接入對電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性所造成的影響更具挑戰(zhàn)。 影響
3、電壓穩(wěn)定性的因素中最重要的方面之一是對相關的負荷建模。在過去的幾十年里，輸電網(wǎng)絡的建模技術已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，而負荷建模卻發(fā)展緩慢。顯然，電力負荷模型的建立與改善電力系統(tǒng)仿真精度有著密切的聯(lián)系。在許多研究中，配電系統(tǒng)可以看作是輸電系統(tǒng)中綜合負荷組成的靜態(tài)元素，如阻抗或恒功率負載，以及動態(tài)元素，如感應電動機或恒溫控制的負載。如果一個分布式電源連接到配電系統(tǒng)，它的影響可能是相當大的，且在建模時需要進行特殊的處理。因此，文章對考慮分布式發(fā)電的電力系統(tǒng)綜合負荷建模方法進行探究，首先在第一部分對電力負荷模型進行歸類，然后在第二部
4、分總結和分析典型負荷建模的方法，并針對含分布式發(fā)電的系統(tǒng)提出綜合負荷建模的改進方法，最后一部分進行總結與展望?！ ?電力負荷模型的分類 負荷建模是電流或綜合負荷的有功和無功功率隨母線電壓和頻率的變化而變化的數(shù)學表達式[1]，一般將其分為靜態(tài)負荷模型和動態(tài)負荷模型。 1.1靜態(tài)負荷模型。一般來說，靜態(tài)模型?ο低程匭云鵓齠ㄐ緣囊蛩夭凰媸奔涓謀潿?變化的系統(tǒng)模型。但靜態(tài)系統(tǒng)模型的建立只是對系統(tǒng)的一種簡化，實際情況下顯然不存在絕對靜止的系統(tǒng)。當分析對象的主要特征在指定時段內不發(fā)生顯著變化，或對整體性質不會造成顯著影響時，可以
5、將模型看作是靜態(tài)的，有助于仿真計算。靜態(tài)負荷模型的物理意義是，反映母線有功、無功負荷功率隨模型的電壓和頻率的改變而改變的特性。其中，負荷隨電壓變化的規(guī)律稱作負荷電壓特性，負荷隨頻率變化的規(guī)律稱作負荷頻率特性。一般用于電力系統(tǒng)的潮流分析、靜態(tài)穩(wěn)定分析，用多項式模型和冪函數(shù)模型的代數(shù)方程來表示。 1.2動態(tài)負荷模型。與靜態(tài)模型相對應，系統(tǒng)的狀態(tài)隨時間的變化而變化的模型被稱為動態(tài)模型，分為兩類，一類是連續(xù)性動態(tài)系統(tǒng)模型，一類是離散型動態(tài)系統(tǒng)模型。動態(tài)負荷模型的物理意義是，反映母線有功、無功負荷功率隨母線的電壓、頻率和時間的變
6、化而變化的特性。與靜態(tài)負荷不同，一般用于電力系統(tǒng)的動態(tài)計算、穩(wěn)定分析，用微分或差分方程表示動態(tài)負荷模型來表示?！ ?負荷建模的方法 2.1負荷建模的典型方法。負荷建模一般通過兩種方法實現(xiàn)，統(tǒng)計綜合法是通過實驗和數(shù)學推導得到典型負荷元件的數(shù)學模型，接著在一些負荷點上統(tǒng)計某些典型時刻各種負荷的組成，綜合這些數(shù)據(jù)來估計負荷的組成?？傮w測辯法則是將綜合負荷看作一個整體，從現(xiàn)場采集測量數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)辨識負荷模型的結構和參數(shù)[2]。 文獻中針對總體測辯法提出了幾種不同的模型結構。在文獻[3][4]提出了一種由靜態(tài)負荷模型與動
7、態(tài)負荷模型并列連接的綜合負荷模型。建立該負荷模型，負荷總有功和無功功率的消耗是由靜態(tài)和動態(tài)部分消耗的功率組成，如式（1）所示： 其中a1*、a2*、a3*分別表示恒定阻抗，恒定電流和恒定電源組件的有功功率系數(shù)，a4*、a5*、a6*分別表示恒定阻抗，恒定電流和恒定電源組件的無功功率系數(shù)?！ ?.2負荷建模的改進方法。上文中總結的負荷建模的典型方法，是考慮到負載在傳輸中的功率消耗，因此可以用靜態(tài)和動態(tài)模型組成的復合負荷模型來表示。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)中接入越來越多的分布式發(fā)電設備，而多數(shù)分布式發(fā)電中的風電電源連接到配
8、電系統(tǒng)，因此有必要考慮從配電系統(tǒng)輸送到輸電系統(tǒng)的功率。而上文中提出的復合負荷模型，只考慮了連接到饋線上的耗能設備，如靜態(tài)負荷和感應電機?，F(xiàn)在，有必要考慮注入饋線的功率。分布式發(fā)電設備被看作是注入功率到饋線的電源。因此，有必要在含分布式風電的負荷節(jié)點上定義負荷模型結構?！ ∥恼绿岬降母倪M綜合負荷模型，其思想是將原始的負
