CN105224812B - 一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法，包括以下步骤：步骤1：描述负荷模型中静态负荷的频率特性；步骤2：计算静态负荷的综合有功功率；步骤3：确定负荷模型中的静态负荷频率因子。本发明采用单个设备类型中静态负荷有功功率相对于节点总静态负荷有功功率的标么值为加权因子对负荷模型的静态负荷频率因子进行聚合，用来描述静态负荷的频率特性。克服了传统负荷模型参数无法准确描述静态负荷频率特性的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度，为电力***的科学规划和安全稳定运行提供了有力保障。

Description

一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法
技术领域
本发明涉及一种聚合方法，具体涉及一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法。
背景技术
随着电力***互联程度的提高，电网在故障下的动态特性变得越来越复杂，为了提高电网的安全性预防大停电事故的发生，在电网规划和运行中往往需要对电网在特定状态下的特性进行全面了解。因为一方面电网自身的要求决定了不可能在实际电网中做实验来研究***稳定性，另外一方面仿真所针对的运行状态往往是未来的预想情况，实际当中还没有发生,所以也决定了不可能在实际***中对电网的稳定性进行研究。在这种情况下仿真就成了电网运行、规划、设计必不可少的工具。
在实际运行的电力***中,通过实测可得频率动态过程曲线,但***仿真结果与实测频率动态过程曲线有时会存在较大差异。1996年，美国西部协调委员会(WSCC)的事故分析报告中指出，采用不同的负荷模型进行仿真，将得到不同甚至截然相反的分析结果，这使人们认识到负荷模型对仿真计算的影响和重要性。
当***发生故障造成功率不平衡时，频率会随之发生变化，尤其是在一些独立电网或者微网中，故障时频率变化往往较大，而电网的频率特性取决于负荷频率特性，因此，考虑频率特性的负荷模型结构及参数对正确认识微网或独立电网的***频率动态特性十分重要。我国电网当前仿真采用的负荷模型及参数大多都是基于上世纪80年代左右的事故仿真确定的(局部电网陆续有所调整)。但是随着科技发展和产业结构的巨变，电网负荷构成、特性均发生巨大变化，尤其随着跨区混联电网发展，当前负荷模型参数仿真精度与现实存在较大偏差，导致当前负荷模型参数无法准确描述负荷静态频率特性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法，采用单个设备类型中静态负荷有功功率相对于节点总静态负荷有功功率的标么值为加权因子对负荷模型的静态负荷频率因子进行聚合，用来描述静态负荷的频率特性。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：描述负荷模型中静态负荷的频率特性；
步骤2：计算静态负荷的综合有功功率；
步骤3：确定负荷模型中的静态负荷频率因子。
所述步骤1中，负荷模型中静态负荷的频率特性表示为：
其中，P表示负荷站点的有功功率，PS表示负荷节点有功负荷初值，PZ表示恒定阻抗有功负荷比例，PI表示恒定电流有功负荷比例，PP表示恒定功率有功负荷比例；
Q表示负荷站点的无功功率，QS表示负荷节点无功负荷初值，QZ表示恒定阻抗无功负荷比例，QI表示恒定电流无功负荷比例，QP表示恒定功率无功负荷比例；
V表示负荷节点的电压，V0表示负荷节点的电压初值，Δf表示电力***的频率变化量；
LDP表示频率变化1％引起的有功变化百分数，LDQ表示频率变化1％引起的无功变化百分数。
所述步骤2中，设Ni为设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功百分比，k为负荷模型中包含的设备类型个数，i＝1,...,k；
则设备类型i中静态负荷的有功功率表示为：
PSi＝Ni×NSi×PS (2)
其中，PSi表示设备类型i中静态负荷的有功功率，PS表示负荷节点有功负荷初值；
静态负荷的综合有功功率为负荷模型中各个设备类型的静态负荷有功功率之和，即
其中，PSa表示静态负荷的综合有功功率。
所述步骤3中，静态负荷频率因子包括频率变化1％引起的有功变化百分数LDP和频率变化1％引起的无功变化百分数LDQ，分别表示为：
其中，k为负荷模型中包含的设备类型个数，PSi表示设备类型i中静态负荷的有功功率，PSa表示静态负荷的综合有功功率，LDPi表示频率变化1％引起的设备类型i中有功变化百分数，LDQi表示频率变化1％引起的设备类型i中无功变化百分数。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)本发明采用单种设备类型中静态负荷有功功率相对于节点总静态负荷有功功率的标么值为加权因子对负荷模型的静态负荷频率因子进行聚合计算，可准确描述扰动中间静态负荷的频率特性；
2).采用本发明所提方法生成的负荷模型克服了传统负荷模型参数无法准确描述静态负荷频率特性的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度，为电力***的科学规划和安全稳定运行提供了有力保障。
附图说明
图1是本发明实施例中负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法流程图；
图2是本发明实施例中韩城220kV变电站负荷区接线图；
图3是本发明实施例中仿真***示意图；
图4是本发明实施例中韩城220kV变电站负荷有功功率曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法，如图1，所述方法包括以下步骤：
步骤1：描述负荷模型中静态负荷的频率特性；
步骤2：计算静态负荷的综合有功功率；
步骤3：确定负荷模型中的静态负荷频率因子。
所述步骤1中，负荷模型中静态负荷的频率特性表示为：
其中，P表示负荷站点的有功功率，PS表示负荷节点有功负荷初值，PZ表示恒定阻抗有功负荷比例，PI表示恒定电流有功负荷比例，PP表示恒定功率有功负荷比例；
Q表示负荷站点的无功功率，QS表示负荷节点无功负荷初值，QZ表示恒定阻抗无功负荷比例，QI表示恒定电流无功负荷比例，QP表示恒定功率无功负荷比例；
V表示负荷节点的电压，V0表示负荷节点的电压初值，Δf表示电力***的频率变化量；
LDP表示频率变化1％引起的有功变化百分数，LDQ表示频率变化1％引起的无功变化百分数。
所述步骤2中，设Ni为设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功百分比，k为负荷模型中包含的设备类型个数，i＝1,...,k；
则设备类型i中静态负荷的有功功率表示为：
PSi＝Ni×NSi×PS (2)
其中，PSi表示设备类型i中静态负荷的有功功率，PS表示负荷节点有功负荷初值；
静态负荷的综合有功功率为负荷模型中各个设备类型的静态负荷有功功率之和，即
其中，PSa表示静态负荷的综合有功功率。
所述步骤3中，静态负荷频率因子包括频率变化1％引起的有功变化百分数LDP和频率变化1％引起的无功变化百分数LDQ，分别表示为：
其中，k为负荷模型中包含的设备类型个数，PSi表示设备类型i中静态负荷的有功功率，PSa表示静态负荷的综合有功功率，LDPi表示频率变化1％引起的设备类型i中有功变化百分数，LDQi表示频率变化1％引起的设备类型i中无功变化百分数。
本发明提供的负荷模型中静态负荷频率因子聚合方法，采用单个设备类型中静态负荷有功功率相对于节点总静态负荷有功功率的标么值为加权因子对负荷模型的静态负荷频率因子进行聚合，用来描述静态负荷的频率特性。采用该方法生成的负荷模型克服了当前负荷模型参数无法准确描述负荷静态频率特性的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度，为电力***的科学规划和安全稳定运行提供了有力保障。
实施例
为验证本发明所提出的负荷模型参数中静态负荷频率因子聚合计算方法的有效性，用韩城220kV变电站当前采用的负荷模型参数、采用本方法生成的负荷模型参数和原***(包括韩城变负荷区的110kV、35kV配电网络、无功补偿及110kV、35kV、10kV、6kV负荷节点的***，如图2所示)进行仿真对比，验证本发明所提出的静态负荷频率因子聚合计算方法的有效性。
图3为2机两区仿真***：一台同步发电机组和一台异步风力发电机组组成供电端，负荷侧是韩城220kV负荷变电站，中间由双回线路来连接送端和受端。
仿真条件：在仿真***运行0.02秒时，一回线路中间处发生三相短路故障，故障持续时间为0.1秒。
分别将图2所示的韩城220kV变电站110kV及其以下的***、该站目前使用的负荷模型参数、负荷模型参数中的静态负荷频率因子采用本方法生成的参数接于图3所示的负荷母线上进行仿真，得到负荷侧有功功率曲线如图4所示，其中细实线表示韩城详细***模型曲线，粗实线表示韩城负荷模型参数中静态负荷频率因子采用本方法生成的参数曲线，点形成的线表示韩城当前负荷模型参数曲线。对比分析有功功率仿真曲线，可以看到静态负荷频率因子采用本方法生成的参数的负荷模型与详细***的仿真曲线的拟合效果明显好于采用现有负荷模型参数。因此与当前的负荷模型参数相比，采用本方法生成的静态负荷频率因子参数能够更好地描述负荷频率特性，使故障后仿真计算中的***特性更逼近真实的***行为，提高了仿真计算分析的可信度，为电力***制订科学的运行、控制方案提供了保障。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种负荷模型中的静态负荷频率因子聚合方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：描述负荷模型中静态负荷的频率特性；
步骤2：计算静态负荷的综合有功功率；
步骤3：确定负荷模型中的静态负荷频率因子；
所述步骤1中，负荷模型中静态负荷的频率特性表示为：
其中，P表示负荷站点的有功功率，PS表示负荷节点有功负荷初值，PZ表示恒定阻抗有功负荷比例，PI表示恒定电流有功负荷比例，PP表示恒定功率有功负荷比例；
Q表示负荷站点的无功功率，QS表示负荷节点无功负荷初值，QZ表示恒定阻抗无功负荷比例，QI表示恒定电流无功负荷比例，QP表示恒定功率无功负荷比例；
V表示负荷节点的电压，V0表示负荷节点的电压初值，Δf表示电力***的频率变化量；
LDP表示频率变化1％引起的有功变化百分数，LDQ表示频率变化1％引起的无功变化百分数；
所述步骤2中，设Ni为设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功百分比，k为负荷模型中包含的设备类型个数，i＝1,...,k；
则设备类型i中静态负荷的有功功率表示为：
PSi＝Ni×NSi×PS (2)
其中，PSi表示设备类型i中静态负荷的有功功率，PS表示负荷节点有功负荷初值；
静态负荷的综合有功功率为负荷模型中各个设备类型的静态负荷有功功率之和，即
其中，PSa表示静态负荷的综合有功功率；
所述步骤3中，静态负荷频率因子包括频率变化1％引起的有功变化百分数LDP和频率变化1％引起的无功变化百分数LDQ，分别表示为：
其中，k为负荷模型中包含的设备类型个数，PSi表示设备类型i中静态负荷的有功功率，PSa表示静态负荷的综合有功功率，LDPi表示频率变化1％引起的设备类型i中有功变化百分数，LDQi表示频率变化1％引起的设备类型i中无功变化百分数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107633110A (zh) * 2017-08-11 2018-01-26 中国电力科学研究院 一种负荷频率特性参数的确定方法和装置
CN109188207B (zh) * 2018-09-18 2020-12-25 四川理工学院 一种基于初始行波有功功率的母线故障定位方法
CN110297145B (zh) * 2019-07-29 2021-03-02 广东电网有限责任公司 一种基于多用户电能量数据深度分析的电压暂降检测方法
CN110795889A (zh) * 2019-09-17 2020-02-14 张磊 基于深度学习对风力发电***进行仿真的仿真确认方法
CN111290292B (zh) * 2020-02-17 2023-11-21 云南电网有限责任公司电力科学研究院 直流闭锁的负荷频率因子修正的方法及其***、装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101777765A (zh) * 2010-01-27 2010-07-14 中国电力科学研究院 一种电力***在线负荷模拟方法
CN101819606A (zh) * 2010-01-27 2010-09-01 中国电力科学研究院 用于电力***仿真的常用静态负荷元件模型建模方法
CN103514571A (zh) * 2013-10-22 2014-01-15 国家电网公司 一种基于负荷曲线分解的商业居民负荷类型负荷建模方法
CN103632031A (zh) * 2013-10-22 2014-03-12 国家电网公司 一种基于负荷曲线分解的农村负荷类型负荷建模方法
CN104201674A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 国家电网公司 一种考虑负荷低电压释放特性的综合负荷模型的建模方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101777765A (zh) * 2010-01-27 2010-07-14 中国电力科学研究院 一种电力***在线负荷模拟方法
CN101819606A (zh) * 2010-01-27 2010-09-01 中国电力科学研究院 用于电力***仿真的常用静态负荷元件模型建模方法
CN103514571A (zh) * 2013-10-22 2014-01-15 国家电网公司 一种基于负荷曲线分解的商业居民负荷类型负荷建模方法
CN103632031A (zh) * 2013-10-22 2014-03-12 国家电网公司 一种基于负荷曲线分解的农村负荷类型负荷建模方法
CN104201674A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 国家电网公司 一种考虑负荷低电压释放特性的综合负荷模型的建模方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
***负荷频率特性对电网频率稳定性的影响;赵强等;《电 网 技 术》;20110331;第35卷(第3期);第69-70页左栏1.1节"仿真计算采用的电力***负荷模型" *
综合负荷模型对大区互联电网稳定特性的影响;邱丽萍;《电 网 技 术》;20101031;第345卷(第10期);全文 *

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