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。     

暂态稳定分析中低压切负荷对仿真结果的影响

负荷模型对电力系统仿真的结果有重要影响,随着系统中电压敏感负荷的增多,短暂低电压发生时负荷的切除对系统仿真结果的影响不可忽略。东北某变电站记录的大扰动实验时的实测数据表明,系统在低电压发生时存在负荷切除现象。10机39节点系统的仿真说明,切负荷现象对系统仿真结果影响巨大。在分析实测数据和原来综合负荷模型的基础上,通过增加有关低压切负荷因子,成功地模拟了电力系统在低压暂态过程中的掉负荷现象,所提出的新模型为研究电网大电压扰动下的动态稳定提供了借鉴。     

基于参数灵敏度分析的负荷建模研究

过于复杂的负荷模型容易使辨识寻优落入局部最优,而且难以实用化。减少复杂结构负荷模型的参数是解决问题的有力手段。本文首先提出一种衡量负荷模型响应变化的量化指标,采用摄动法分析了改进综合负荷模型参数对负荷响应变化指标的灵敏度,得到灵敏度较大的参数。结合实际电网进一步分析了负荷模型对电力系统仿真计算结果的灵敏度。发现对负荷响应灵敏度较小的部分参数对电力系统仿真计算结果的灵敏度较大。然后提出基于灵敏度分析的负荷模型参数减少的方法。最后,使用某大区电网的实测数据验证了该方法的有效性。     

基于时变电流注入方法的特殊电力负荷建模研究

特殊电力负荷对电力系统稳定性、电能质量以及对电力设备安全性都有较大影响,建立合适的特殊电力负荷模型对电力系统的分析十分必要。以电弧炉负荷实测数据为例,分析了特殊电力负荷的自变特性。基于PSASP的用户程序接口(UPI)功能和自定义程序,采取时变电流注入的特殊电力负荷建模方法;通过电气换算,将不同电气特性负荷以注入电流形式建立模型。根据宁夏地区某硅铁负荷的实测数据建立负荷模型,仿真曲线和实测数据的对比分析验证了所建模型的有效性和可行性。     

基于RTDS的负荷模型验证及分类研究

实测负荷建模法因其自身的优点而被广泛应用,但是实测数据的来源成为了制约实测建模研究的主要因素,RTDS的出现一定程度上弥补了这个缺点,以四川攀枝花电网的RTDS数据为依托,对实测负荷建模中TVA模型的有效性、泛化能力以及负荷的时变性进行了研究,结果表明TVA负荷模型不但能够在较大范围内很好拟合各种扰动强度的数据,而且具有较强的泛化能力。在解决负荷时变性的过程中应用了聚类分析的方法对数据进行分类,最后在总结分类结果的基础上提出了一种简单的分类方法,为消除负荷时变性对建模的影响提供了借鉴。     

基于RTDS的负荷模型验证及分类研究

实测负荷建模法因其自身的优点而被广泛应用,但是实测数据的来源成为了制约实测建模研究的主要因素,RTDS的出现一定程度上弥补了这个缺点,以四川攀枝花电网的RTDS数据为依托,对实测负荷建模中TVA模型的有效性、泛化能力以及负荷的时变性进行了研究,结果表明TVA负荷模型不但能够在较大范围内很好拟合各种扰动强度的数据,而且具有较强的泛化能力.在解决负荷时变性的过程中应用了聚类分析的方法对数据进行分类,最后在总结分类结果的基础上提出了一种简单的分类方法,为消除负荷时变性对建模的影响提供了借鉴.     

负荷模型对吉林电网暂态稳定仿真计算的影响分析

结合吉林电网,采用了3种不同的负荷模型:50%电动机+50%恒阻抗模型、基于实测的TVA模型、使用东北电网统一参数的SLM进行了电网的仿真计算,分别计算了吉林地区部分线路的极限切除时间及延吉断面的极限传输功率,证实了不同的负荷模型对电网稳定计算的影响差别较大.对于短路故障,基于实测的TVA模型最"乐观",使用统一参数的SLM最"保守".通过对城西变电站实测数据的回响测试,证明用基于变电站实测数据所建的TVA模型来描述该站的负荷特性要比使用统一参数SLM更准确.     

系统负荷频率特性对电网频率稳定性的影响

分析了电力系统负荷模型对电网频率稳定性的影响,以2009年华中电网一次调频及国内某电网机组跳闸实测数据为依据,对实验结果和仿真结果进行了对比研究。通过调整负荷频率系数,验证了负荷模型及其拟合参数的正确性和有效性。通过仿真证明目前国内频率稳定计算时采用的负荷频率系数偏保守。     

实测负荷模型参数库的建立与修改策略

总结电力系统仿真负荷模型实测建模中数据选取、负荷分类、模型综合、模型拓展,提出了大电网中实测负荷模型参数库的建立与修改策略。     

小波包变换在冲击负荷地区短期负荷预测中的应用

针对大量冲击负荷接入系统给负荷预测造成困难,提出一种基于小波包变换的电力系统短期负荷预测新方法:通过小波包变换将负荷序列分解成不同频率的负荷子序列,根据负荷分量不同的变化特点,分别采用相匹配的模型进行预测,最后叠加各子序列的预测值,得出实际预测结果。选择广东某电网实测负荷数据作为算例,仿真结果表明该方法能有效提高冲击负荷地区的短期负荷预测精度。     

负荷非线性变结构特性及其建模研究

当电力负荷面临较大跨度的电压、频率扰动时,其非线性变结构特征表现相当明显,尤其是在电力系统中长期动态过程中。针对现有的单一结构负荷模型已无法准确描述电力负荷的非线性变结构特性的问题,首先通过对现有的静态模型进行分析,引入分段建模的思想,提出了一种新的变结构的静态模型;然后采用自适应神经模糊推理系统建立全局动态变结构负荷模型,描述电力负荷的非线性变结构特性。仿真数据建模实例验证了该方法的有效性和可行性。全局变结构负荷模型的提出为电力系统中长期动态负荷建模提出了一条新的思路,可以较大程度地提高电力系统中长期动态仿真的准确度。     

小波包变换在冲击负荷地区短期负荷预测中的应用

针对大量冲击负荷接入系统给负荷预测造成困难,提出一种基于小波包变换的电力系统短期负荷预测新方法:通过小波包分解将原始负荷序列分解成不同频率的子序列,根据各个子序列的变化特点,分别采用相匹配的模型进行预测,最后叠加各子序列的预测值,得出实际预测结果。选择广东某电网实测负荷数据作为算例,仿真结果表明该方法能有效提高冲击负荷地区的短期负荷预测精度。     

模型结构对负荷模型泛化能力的影响

分析了基于实测的考虑时变性的自适应（TVA）负荷模型和考虑配电网支路的配电网综合负荷模型（SLM）,并利用现场的实测数据对2种模型进行了回响测试,以比较2种模型在仿真计算中的准确性。在分别考虑辨识配电网阻抗与定配电网阻抗2种情况下,利用实测数据对SLM的参数进行了辨识与测试,进而推出了使用基于全网数据辨识参数的SLM计算结果偏于保守的原因,并以吉林电网为算例进行了模型泛化能力的比较。最终得出结论:对于吉林这类通道型电网,这2种模型的泛化能力与其模型结构关系较小,与模型参数关系较大。     

冲击负荷实用建模新方法

冲击负荷模型是评估其对电力系统运行影响的关键.文中提出了一种在ATP/EMTP中应用的基于实测数据的冲击负荷实用建模方法.该方法建模简单,适用于各类冲击负荷,具有较好的推广能力,与实测数据的比较证明了该方法的准确性和有效性.同时,应用此建模方法为一实际电力系统中的冲击负荷建模,仿真并讨论了多个冲击负荷集结对电力系统的影响.计算结果表明,冲击负荷影响邻近发电机组的寿命,多个冲击负荷的作用需通过仿真确定.     

电力系统精确仿真与负荷模型实用化

计算机技术、通信技术发展到今天,在电力系统中安装广域测量系统以记录系统固有的扰动数据是完全可能的.文中提出精确仿真的概念,就是要以这些实验数据作为修正模型和参数的依据,使电力系统动态仿真逐渐精确起来,从而把电力系统规划设计、运行和研究建立在真正定量的基础上.着重介绍了基于实测数据建立负荷模型的方法、发电机组稳定控制器与负荷模型的关系以及负荷模型如何实用化.     

小波去噪在动态负荷建模实测信号中的应用

动态负荷模型及其参数辨识是影响电力系统稳定性分析的重要因素。针对具体电网节点,采用实测数据进行模型参数辨识可以得到适用的负荷模型,本文重点对实测信号的去噪处理环节进行研究。采用均值滤波、中值滤波和小波去噪三种方法对用于动态负荷建模的实际测量电力信号进行去噪处理,通过对去噪信号波形的定性分析和对去噪信号与仿真结果信号的定量比较,表明小波去噪方法即能对测量信号具有平滑作用,又能跟随信号的突变,而且对于动态负荷模型曲线有很好的逼近特性,在动态负荷建模的实际测量信号去噪中具有潜在的应用价值。     

负荷动态模型集结

对电力系统动态负荷模型的集结进行了探讨和总结。考虑到噪声的未知特性,用辅助变量法对实测的负荷数据进行参数估计。并提出了用于三种情况下的基于参数辨识的模型集结方法：同一母线负荷模型集结,考虑线路阻抗的负荷模型集结和利用典型负荷模型参数集结。     

基于负荷频谱分析的电力系统短期负荷预测

电力系统短期负荷具有非常大的不确定性,而其日负荷信号的频谱具有连续变化的特性。从信号频谱分析角度,对日负荷信息进行建模分析,并通过小波变换,将日负荷数据分解为不同尺度上的投影子序列,用子序列作为小波神经网络的训练样本,然后用训练好的神经网络模型对电力系统的短期负荷进行预测。在Matlab仿真软件中,采用某市某线路的某日负荷数据对算法进行仿真验证,取得了较好的预测结果。     

基于冲击负荷注入的电力系统混合动态仿真方法

混合动态仿真是实现电力系统动态仿真验证的重要方法。提出的混合动态仿真方法将包含恒定功率与冲击功率的实测数据直接注入仿真子系统,实现子系统间解耦。该方法避免了对外部系统动态等值可能引入的仿真误差,依托商用软件PSASP提供的负荷模型及固有的冲击扰动模块,简单易实现,避免了采用用户程序接口/自定义接口（UPI/UD）语言编写接口程序,实用性较强。以IEEE 10机39节点测试系统和某省级电网算例,验证了该方法的有效性。     

广东电网动态负荷实测建模及模型有效性的研究

该文给出了基于测量的负荷动特性建模的数据来源：在变电站安装装置,等待扰动发生时记录电压电流和频率;建模原则：建立负荷特性这个随机过程的个特性模型,用尽量简单的模型描述出多个数据样本的共性,即具有统计规律的负荷动特性;模型的数学表达为解耦二阶差分方程; 并结合实测得到的数据,建立了某地区负荷动特性模型。将此模型用于某送出系统发电机摇摆和其他地区故障电流和功解摇摆仿真中,将仿真结果与现场记录的数据进行比较,比较结果表明实测建立的动态模型在短路电流计算中得到的结果比BPA静特性模型更接近实际,在功解摇摆仿真中两种模型得到的结果相当接近,实测动态模型比BPA静态模型计算出的截面功率极限提高了5%。