电网负荷特性记录与负荷建模实用化研究

电力系统运行方式的分析计算是调度部门的重要内容之一。目前影响电力系统暂态分析准确度的三大问题是:动态等值、发电机控制器参数和负荷模型。我们多年的理论研究以及在华北东北联网的实践表明,负荷模型对系统电压稳定仿真的影响是绝对不可忽视的。但目前全国许多电网在负荷模型的确定和参数的辨识上与实际情况相去甚远,亟需通过有效手段进行现场实测。该项目的研究得到国家电力公司有关部门的高度重视。     

送端感应电动机负荷无功特性对送出极限的影响

通过分析计及转子电磁暂态的三阶感应电动机负荷模型在定子三相接地过程中的响应,指出位于系统送端的感应电动机负荷的无功倒送特性在一定时段内对系统送端电压有一定的支撑作用。分析了电压支撑作用对系统送出极限的影响。将华北电网典型送端张家口地区实测综合负荷模型(以感应电动机为主)应用于沙岭-昌平线极限切除时间的计算,并与采用不同比例ZIP负荷模型的计算结果进行比较,验证了理论分析的结果。说明张家口地区(送端)负荷模型对系统送出极限的灵敏度很高;动态负荷模型具有静态负荷模型难以模拟的特性。强调了在电网稳定计算中采用动态负荷的必要性,从无功角度研究了负荷模型在暂态稳定计算中的应用,提供了新的思路。     

负荷模型对天津电网电压稳定分析的影响

针对电力营销决策支持系统的现状和负荷模型对系统的电压稳定性有很大影响。本文针对天津电网典型方式数据,选择比较严重的故障类型,采用不同的模型以及不同参数,研究负荷模型对天津电网电压稳定分析的影响。结果表明马达负荷模型所占比例的不同、马达负荷模型参数的不同,都对电压稳定分析有很大影响,并且马达负荷所占比例越大,系统电压稳定程度越低。提出了进行负荷模型实测建模的重要性。     

电力系统负荷模型研究综述

负荷模型研究的主要目的是为电力系统稳定计算提供精确的负荷模型.采用乐观或保守的负荷模型将会对电网安全或经济运行造成不利影响.随着系统规模的不断扩大和新型用电设备不断出现,负荷的动态特性也变得越来越复杂.早期的简单负荷模型已经不能满足当前互联电网稳定计算的需要.综述了负荷模型的发展历史、负荷建模的常用方法、常用负荷模型及对系统稳定的影响,结合最新研究进展,提出了应该建立区域电网负荷模型动态数据库,并指出了下一步需要研究解决的问题.     

电力系统负荷模型研究综述

负荷模型研究的主要目的是为电力系统稳定计算提供精确的负荷模型。采用乐观或保守的负荷模型将会对电网安全或经济运行造成不利影响。随着系统规模的不断扩大和新型用电设备不断出现,负荷的动态特性也变得越来越复杂。早期的简单负荷模型已经不能满足当前互联电网稳定计算的需要。综述了负荷模型的发展历史、负荷建模的常用方法、常用负荷模型及对系统稳定的影响,结合最新研究进展,提出了应该建立区域电网负荷模型动态数据库,并指出了下一步需要研究解决的问题。     

发电机励磁和调速器模型参数对东北电网大扰动试验仿真计算的影响

应用电力系统分析综合程序PSASP,研究了发电机励磁和调速系统的模型参数对东北电网人工接地试验仿真计算的影响。发电机励磁参数调整对系统动态电压振荡频率、振荡幅度、电压上升速度有较明显的影响,对于电压相角和线路功率第1摆幅度有一定的影响。调速器模型及参数对系统扰动后稳态值的计算结果影响比较显著,而对于功率第1摆幅度影响很小。通过人工接地试验校核稳定计算中使用的负荷模型参数,必须考虑发电机励磁和调速系统模型参数的影响。     

负荷模型对电网输电能力计算的影响研究

以东北、华北联网工程为例，针对不同负荷模型分别计算暂态稳定极限并进行比较分析；对电动机负荷比例变化进行敏感性分析比较计算；取一典型方式，比较了电动机负荷挂在220kV母线和66kV母线对稳定计算的影响；在同一断面，采用不同负荷模型和不同计算程序(BPA和PSASP)进行暂态稳定计算结果比较分析。提出了合理确定负荷模型、充分发挥电网应有输电能力的建议。     

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.     

东北电网500kV人工三相接地短路试验总结

东北与华北联网后东北电网动态特性明显恶化、稳定水平大幅度下降,不同发电机和负荷模型对稳定计算的结果影响很大。虽然采取了计及励磁系统动态行为的详细发电机 模型的仿真方法、在东北电网重要发电机组上加装电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)等措施,但PSS参数整定的合理性及整体匹配效果无法得到有效验证,选择电力系统模型尤其是负荷模型还缺乏足够科学依据,对所选模型与电网运行实际的贴近程度也很难做出准确的定量甚至定性的分析。为此东北电网有限公司提出了大区电网联网模式下东北电网稳定水平研究的工作思路,并于2004年3月25日和2005年3月29日在500 kV电压等级运行电网上分别实施了2次人工三相完全金属性接地短路试验。试验达到了预期效果,表明根据大扰动试验的实测数据,进行电网负荷模型的校核和修正,建立适用于我国电网的负荷模型的技术路线和研究方法在工程上是可行的和有效的。     

河南电网输电能力可信性风险评估研究

电力系统负荷模型的不确定性对于电网的输电能力有着较大影响.该文在国家电网公司推广应用综合负荷模型的前提下,结合河南电网实际情况,运用可信性理论,提出了一种以负荷模型参数不确定性为风险源的电网输电能力风险评估方法,首次系统地从负荷模型参数灵敏性/适应性分析、电网输电断面功率极限计算、随气温变化的负荷模型参数随机模糊期望值建模以及基于模型参数不确定性的电网风险计算等方面来研究基于负荷模型不确定性的电网输电能力风险评估问题.仿真计算结果表明,该方法能够从安全性和经济性上对河南电网关键断面的输电能力进行全面的风险评估,对于保障河南电网安全、可靠、经济运行具有重要意义.     

风电并网后对华北电网调峰的影响

风电并入电网给系统的调峰带来很大影响,风电特有的随机性、波动性等特性影响着系统的稳定运行。文章针对风电并网后对电网调峰的影响问题,以华北电网的实测数据为分析对象,直观显示了风电出力在不同时段的波动特性。对比分析了风电的月、日出力特性与华北电网的负荷特性之间的关系,讨论了风电并网后对华北电网调峰的影响,得到了风力发电给电网调峰带来负面影响的关键月份。论文成果对于风电并网参与调峰提供了参考。     

天津电网低压减载可行性方案研究

天津电网在华北电网中处于受端系统,具有典型城市电网的特点,电网电压稳定问题突出。通过对天津电网进行故障扫描分析,找出系统中的薄弱点,并在综合全国其它省网低压减载方案的基础上,提出天津电网低压减载方案。     

可控移相器主电路参数设计及稳态特性分析

华东电网长期存在因潮流不均引起电网输电阻塞情况,且部分线路重载而部分线路利用率不足,而新建输电走廊又面临诸多困难,严重制约电网整体输送能力.此外,区域电网还有提升电网暂态稳定性、抑制系统震荡的需求.为此,从理论方面分析可控移相器（TCPST）的工作原理以及变压器漏抗对移相角度的影响.针对选定的可控移相器主电路拓扑,提出并联变压器、串联变压器等主设备参数设计方法,并基于双机系统,开展TCPST的稳态特性仿真分析,验证所提参数设计方法的正确性.最后,对华东电网存在潮流优化需求的实际500 kV环网进行系统分析,选定可控移相器安装位置,并基于实时数字仿真（RTDS）平台,建立带有TCPST的4机环网仿真模型.仿真结果表明,TCPST可有效优化实际环网中的有功潮流分布,且可达到预期目标.     

海南电网联网后的频率稳定与措施

海南电网与南方电网主网联网后,基本解决了海南电网存在多年的“大机小网”问题,但也可能面临新的频率稳定问题。对联络线送受电情况下发生故障时对海南电网的影响进行了分析,对联网后海南电网的低频减载和高周切机方案、联络线的稳控措施、联络线的功率控制和海南电网机组的带负荷方案等提出了相应措施。建议联网后应控制联络线功率,并在事故情况下采取迅速的调控措施;孤网情况下应按带负荷方案限制大机组出力;建议在联络线上装设两套安稳装置;建议海南联网后适当调整现有低频减载方案,保留目前的高频切机方案。     

负荷模型的应用与研究调查报告

对我国电力负荷模型的应用和研究现状进行了调查分析和总结,调查内容包括目前采用的负荷模型和参数、技术人员对负荷模型应用和研究的看法和建议以及在负荷模型研究方面所做的工作。调查范围主要包括华东、西北、华北、东北和华中电网的规划、调度和研究部门。     

±660 kV银东直流闭锁后的紧急切负荷决策

分析了特高压交流运行初期银东直流闭锁故障对系统稳定性的影响,提出直流双极闭锁后通过切除山东电网内部分负荷以减少特高压联络线北送功率来防止系统失稳。设计了切负荷控制系统,依据电网运行状态及时计算刷新银东直流双极闭锁后的切负荷量,并根据各子站负荷性质和负荷量合理选择切负荷站点。相比于对分法,基于弦割法的临界切负荷量搜索策略能够快速找到银东直流双极闭锁后山东电网内的临界切负荷量。     

华北电网广域实时动态监测系统

基于同步相量测量技术的电网实时动态监测系统能在线监测系统动态过程的全貌,同时,其记录的电网扰动事件数据有助于对仿真系统的模型与参数进行离线校核.文章结合华北电网实时动态监测系统的研制,论述了该系统的构成、主要功能和特点.该系统一期工程由华北网调主站系统和安装在7个关键发电厂和变电站的子站装置构成,子站与主站之间通过调度数据网连接.文章结合东北500kV系统三相短路大扰动试验介绍了该系统在华北电网中的实际应用情况.     

实时动态监测系统在东北电网负荷建模中的作用

东北–华北联网后的计算分析表明,选择不同的发电机和负荷模型对稳定计算结果的影响较大,东北电网负荷模型的建模或校核需要以大扰动试验数据为依据,分析了实时动态监测系统(wide area measurement system,WAMS)在东北电网基于大扰动事件的负荷建模过程中的作用,WAMS是大扰动试验风险可观测、试验出现异常情况可控制的基本保障,为基于大扰动事件负荷建模研究提供了电网动态测试数据,其实测的相量数据同时也是建立仿真计算运行方式的重要数据源。运行经验表明,开展东北电网负荷建模的可持续研究需要基于WAMS的扰动数据收集、处理和分析制度的保障。     

不同负荷模型对湖南电网暂态稳定水平的影响

负荷模型是影响电网稳定分析结果的一个重要因素。湖南电力系统负荷特性研究后的综合负荷模型与传统负荷模型有相同的感应电动机比例及恒定阻抗比例,但感应电动机定子漏抗较小。利用电力系统综合分析程序和基于负荷特性研究后的负荷模型分析了湘鄂联络线的暂态输送能力、不同负荷水平下湘中负荷中心的暂态稳定水平;并与基于传统负荷模型的湖南电网暂态稳定水平进行了比较。结果表明,使用负荷特性研究后的负荷模型时,湖南电网暂态稳定水平得到了明显提高。