实测冲击负荷建模新方法

针对冲击负荷具有时变性、功率需求主动性以及波动频繁性等特点,本文采用基于实测的冲击负荷模型结构,将多曲线拟合与多目标优化两者相结合,改进了冲击负荷参数辨识的目标函数,提出了一种参数辨识的新方法。在此基础上,用快速非支配排序遗传算法NSGA2(non-dominated sorting genetic algorithm)对实测数据进行参数辨识,得到Pareto解集。研究表明该建模策略能有效地反映冲击负荷的冲击特性,辨识结果与实测数据能较好地吻合,同时也验证了该辨识算法的可行性。     

基于PMU实测小扰动数据的负荷参数辨识方法

提出一种新的基于相量测量单元(PMU)实测小扰动数据辨识广义负荷模型动态参数的方法。该方法首先根据实测电压、电流变化曲线的特征来选取适合参数辨识的数据时段;而后依据在已知实测电压下负荷模型计算出的电流值的允许波动范围,确定转子初始滑差和其他需要辨识的几个参数的初始值;最后以实测的有功曲线、无功曲线的中心线与计算出的有功曲线、无功曲线中心线的误差最小为目标函数优化参数。所述方法在很大程度上解决了现有各种算法中小扰动数据无法用来辨识模型动态参数的难题。通过华北电网多个变电站母线节点实测算例表明,该算法在无法获得大扰动数据的情况下,只需系统的随机小扰动数据即可较为精确地辨识出负荷的动态参数。     

基于混沌与量子粒子群算法相结合的负荷模型参数辨识研究

负荷建模是电力系统建模中亟待解决的难题。负荷特性数据、负荷模型结构以及参数辨识是影响实测负荷建模结果的重要因素。本文提出了混沌与量子粒子群算法相结合的负荷模型参数辨识方法。实测数据验证结果表明,该方法相对于常用的粒子群算法及量子粒子群算法在计算精度、收敛速度等方面都具有明显优势,应用于负荷模型参数辨识提高了负荷模型的准确性。     

基于模型参数递推修正的电力负荷建模

随着负荷特性记录装置所记录数据的增加,使用基因优化算法进行负荷建模的工作量急剧增加。本文借鉴综合负荷建模的思想,提出将不同时段实测数据辨识得到的负荷模型进行综合,以充分利用之前的辨识结果,解决负荷实测记录数据样本数增多引起的辨识过程过长问题,并给出了详尽的TVA负荷模型综合公式。讨论了权重的选择原则,考虑到新的数据能更真实地反映负荷的特性,提出了按时段定性确定权重系数的方法。基于现场实测数据的建模实践表明,所提方法简单、有效、省时,能从很大程度上反映负荷的时变性。     

基于实测数据的电弧炉实时数字仿真模型及其实现

提出了一种基于现场实测数据建立电弧炉实时仿真模型的方法。该模型将电弧炉等效为受现场实测数据控制的电流源,采用锁相技术实现了实测数据与实时仿真系统的同步,从而使得长时间实时仿真成为可能。在此基础上,本文还根据实际电弧炉配电系统,搭建了用于静止无功补偿(SVC)系统控制和保护设备闭环测试的实时仿真系统(RTDS)并进行了控制器闭环测试。仿真和测试结果表明,本文提出的电弧炉建模方法是可行和有效的,该模型能够全面而真实地再现实际电弧炉引起的诸如电压波动与闪变、谐波、三相不平衡等电能质量问题,所建立的RTDS实时仿真测试系统可以用于SVC控制系统的闭环测试。     

复杂组合下电弧炉的电压波动与闪变评估方法

运行时电弧炉的电弧频繁起断和电极开路短路都会引起供电母线严重的电压波动与闪变。为保证电网优质稳定运行,需要对即将接入电网的电弧炉负荷进行波动闪变预评估。在现有国标的基础上,本文提出一种电弧炉负荷电压波动与闪变评估的实用计算方法,能分析多种类型电弧炉多母线接入所产生电压波动与闪变的复杂情况,同时给出治理方案。通过实际变电站负荷的算例分析,验证了所提方法的可行性。     

广东电网基于PMU的负荷模型参数辨识研究

建立基于PMU（phasor measurement unit,相量测量装置）数据的广东电网的实测负荷模型和辨识算法,指出PMU数据处理后用于负荷建模,要满足两个基本条件：一是PMU数据采集地点要装在220kV及以下电压等级的功率受端的纯负荷站点,负荷站出线没有小电源接入;二是PMU数据采集密度达到100Hz／s以上。以广东电网220kV清远变电站为例,通过与系统实际响应的对比分析,验证了负荷模型参数辨识方法的有效性。     

基于非对称扰动的负荷建模新方法及工程应用

影响总体测辨法广泛应用的主要障碍在于电力系统中自然扰动所提供的有效数据严重不足。这是因为目前总体测辨法只能从三相对称扰动数据中辨识出负荷模型,而大多数电力系统故障是非对称的,人工大扰动试验又难以得到许可。文中提出基于非对称扰动的负荷动态模型建模方法。通过将感应电动机Park方程直接用于动态过程求解,解决了负荷动态模型辨识源数据严重不足的问题;通过将改进的免疫算法用于模型参数优化,解决了参数辨识过程中的不收敛现象。最后讨论了上海电网实测负荷模型对线路极限切除时间的影响。     

电网实测负荷建模在德阳五里堆的应用

由于电力负荷具有的时变性、随机性、多样性等特点,使得负荷模型建模成为电力系统几个最困难的研究领域之一,四川电网在2009年开展了负荷建模的理论与实践工作。介绍了德阳五里堆站动态负荷建模平台,应用该平台的测量数据对德阳站进行综合负荷模型辨识,所辨识的实测参数与常规参数进行对比,说明实测负荷模型的精度比典型负荷模型的精度高。     

采样数据对综合负荷模型参数辨识的影响

在实际工程应用中,经典的综合负荷模型(CLM)目前在电网中得到了广泛的应用与发展。采用总体测辨法的负荷参数辨识策略,以计及频率特性的CLM为研究对象,基于瞬时的三相交流电压和电流采样数据,采用具有较强全局寻优的蚁群算法来辨识负荷模型参数。通过仿真和计算,对比分析不同时间长度的采样数据对负荷模型参数辨识结果的影响,同时分析同一时间长度的采样数据对负荷模型曲线拟合效果的影响。     

基于PSCAD的改进型交流电弧炉负荷时域模型的仿真应用

交流电弧炉是电力系统中常见的大功率负荷,它的非线性特性对电力系统产生诸多不利影响,比如电压闪变、电压波动、电流谐波、功率因数偏低等。为准确获得电弧炉对电能质量的影响,必须搭建精确的电弧炉仿真模型。普通电弧炉模型不仅准确度不高,而且由于模型参数意义不够明确导致不易调整,为评估电弧炉引起的电能质量问题带来诸多不便。本文在充分研究电弧炉工作原理以及各类时域、频域模型的基础上使用PSCAD软件搭建了一种新型的简单易行的电弧炉时域仿真模型,仿真了电弧炉引起的电流谐波、电压谐波、电压波动等各类电能质量问题。最后,仿真数据与现场实测结果的比较,证明了该模型的优越性。     

一种基于DSP的动态无功补偿装置

钢厂电弧炉等冲击性负荷接入电网,会引起电网电压波动与闪变、三相不平衡、电压电流波形畸变等电能质量问题。研究设计了一种基于DSP的滤波电容器＋晶闸管相控电抗器（FC＋TCR）型动态无功补偿装置。装置依据Steinmetz三相不平衡负荷的补偿原理,采用先进的DSP芯片TMS320F2812作为控制器的核心,保证了系统的实时响应速度和控制精度。试验显示,该装置能有效抑制电网电压的波动与闪变,改善系统三相不平衡度。     

广东电网基于BPA的实用负荷模型的建立与校验

在实际工程应用中,根据经验得到的静态模型或者固定负荷比例的综合模型已经不能满足各区域大电网的要求,文中提出了一种能够很好与BPA结合的实用负荷模型,采用了基于非对称故障的方法进行建模,用小生境免疫算法对模型进行优化辨识,并用仿真实例进行了验证与校核。最后将该模型应用于广东电网的建模研究中。仿真表明该实用负荷模型的不仅能与BPA结合,也解决了数据来源的问题,同时精度高、实用性强。     

用于电压波动研究的电弧炉的模型和仿真

建立了电弧炉改进的三相非线性时变电弧阻抗模型。它是在电弧电压-电流随机特性的基础上,根据实际电弧炉负荷条件建立的。仿真结果表明,本文所提出的模型适用于电弧炉供电系统的电压波动的研究,可以代替传统的线性电弧电压模型。本文用MATLAB软件实现了电弧炉模型的仿真,给出了电弧电压与电流波形,供电系统中的主要母线的电压波形图。     

基于PSO的线性前馈神经网络负荷模型的研究

采用具有全局寻优能力的pso优化算法辨识线性前馈神经网络负荷模型的参数,并结合实测数据进行了建模仿真分析。相对于辅助变量法,该算法能够在一定程度上提高负荷模型的辨识精度。同时对所建模型进行了泛化能力的检验,表明此模型具有良好的实用性和推广性。     

基于电能质量装置数据和改进克隆选择算法的电力动态负荷建模

电力负荷具有随机性、非线性、时变性和分散性等特点,且电网自然扰动提供有效数据不足,使得负荷建模难度很大。为了解决这一难题,利用广东电网电能质量监测管理系统后台数据库的大量非对称扰动数据进行负荷建模。采用BPA中三阶感应电动机并联ZIP负荷模型和改进的克隆选择算法,通过自适应调整高斯变异和定向进化机制来提高多维函数的全局寻优能力和辨识效率。基于实测数据的负荷建模结果表明,所提出的算法对提高辨识精度和克服模型参数的分散性具有显著作用,能够满足实际工程的应用需要。     

用于电压波动研究的交流电弧炉电弧模型

电弧炉对供电系统造成的电能质量问题主要是引起供电系统电压波动。建立了用于电压波动研究的电弧模型,新模型是将确定性电弧模型与弧长变化规则相结合来模拟电弧炉负荷的非线性和随机性。其中确定性电弧模型以能量守恒定律为基础,用非线性微分方程描述电弧电导、电流和弧长之间的函数关系;电弧弧长变化规则是在理想弧长基础上叠加带通白噪声。在Simulink环境下,将新的电弧数学模型作为一个等效电压源接入电弧炉供电系统进行仿真。通过与现场实测数据进行对比,证明新模型可用于仿真研究电弧炉引起的供电系统电压波动问题。     

负荷模型及参数对系统动态过程中频率的影响

在一些独立电网或微网中,故障时系统频率的波动往往较大,此时频率的变化对系统分析的影响已不能被忽略.以海南独立电网为研究对象,应用兼顾负荷频率特性的模型结构来辨识负荷模型参数,并在原负荷模型和实测负荷模型2种情况下,将该电网故障时系统频率的仿真结果与实测频率进行比较,验证了计及负荷频率特性进行参数辨识的合理性.在此基础上,利用摄动法分析了实测负荷模型各参数对系统动态过程中频率的影响程度.最后利用上述分析结论对实测负荷模型的参数范围进行了调整,并利用调整后的参数再次仿真,结果表明了该方法的有效性.     

实测冲击负荷分析与建模

建立适合于电力系统稳定计算分析的冲击负荷模型至关重要。该文以最常见的硅铁和电解铝冲击负荷为例,分析冲击负荷的特点,依据建模策略,提出冲击负荷测量时的功率突变量启动录波判据。在此基础上,以中国西北电网实测的硅铁和电解铝冲击负荷数据,结合生产实际分析这2类典型冲击负荷对电力系统造成功率冲击的原因。考虑冲击负荷特点及负荷建模理论,建立一种合适的冲击负荷模型,并进行模型参数辨识。实测数据结果表明,所提出的冲击负荷模型能够反映冲击负荷的冲击特性和负荷特性。最后讨论建立的冲击负荷模型在复杂电网中的应用。     

考虑三相负荷平衡的电动汽车有序充电策略

电动汽车负荷的大规模接入可能导致配电网出现三相不平衡问题,威胁电网安全经济运行。当前提出的大部分有序充电方法均针对等效的单相系统进行建模,忽略了三相不平衡问题的处理。文中提出一种考虑三相负荷平衡的电动汽车有序充电策略。算法外层运用三相前推回代法迭代修正节点电压,内层则通过求解一个电动汽车有序充电三相模型获得优化充电功率。通过调控电动汽车的充电功率及时段,可实现降低配电网网损以及三相之间负荷平衡的控制目标。仿真结果表明,所提出的有序充电策略可以有效避免电动汽车负荷大规模接入导致的三相不平衡现象,同时降低配电网网损、平抑负荷波动,保障电网安全经济运行。