广域电力系统负荷整体建模方法

针对广域电力系统中负荷节点面广量大的特点,明确了广域电力系统负荷建模的思路,即充分利用广域测量信息来建立系统化评价指标,探索广域多点同步确定负荷模型参数的方法,对节点分类,对参数分级。提出了广域电力系统负荷建模的方法,即确定负荷节点分类的特征变量,进行负荷节点分类,建立系统化指标,辨识负荷参数。通过仿真算例,验证了多负荷节点同步建模的可能性和所提出的方法的有效性。最后对广域电力系统负荷建模进一步研究的内容提出了建议。     

电力系统负荷建模的自动故障拟合法

提出了电力系统负荷建模的自动故障拟合法,基于电网故障时的广域测量系统(WAMS)实测动态数据,通过粒子群优化(PSO)算法和时域仿真程序的交互计算,自动修正电网负荷模型参数,使仿真曲线逐步接近实测曲线。通过程序自动优化、调整负荷模型参数,大大减少了对人工经验和手动操作的依赖。以实际大电网负荷建模为例,综合应用节点测辨法和自动故障拟合法,验证了所提出方法的有效性和准确性。     

考虑特殊负荷的宁夏电网负荷建模

提出了考虑特殊负荷的实际电网电力负荷综合建模方法。对典型日负荷曲线进行分析,定义了特殊负荷与一般负荷的分类判据;根据特殊负荷生产特性,采用适用于电解铝类负荷的I+M型综合负荷模型和适用于铁合金类负荷的Z+M型综合负荷模型;最后根据分类结果和典型负荷节点的参数辨识,建立宁夏电网负荷模型。仿真结果和实际调研结果对比表明,该方法效果良好,建立的模型更接近宁夏电网实际负荷特性。     

统计综合法负荷建模中的调查方法及应用

介绍了统计综合法建模中的一种新的负荷调查方法,该方法结合了对所有变电站的负荷普查及对典型变电站的详细调查。首先描述了负荷调查的主要工作流程,详细阐述了基于负荷特性的分类指标和负荷节点分类原则,在此基础上编制了负荷特性普查表,并确定调查数据的来源及调查对象。然后对普查中取得的负荷特性数据进行统计分析,利用调查统计结果对220kV变电站(负荷节点)进行了分类。提出了兼顾考虑地域性和变电站负荷构成的各类型负荷典型变电站的选取原则,按此原则为每类负荷类型选取了典型变电站,并为这些典型负荷节点设计了详细调查表格。该方法在较小的调查复杂度基础上实现了较高的准确性,并已经在华北、华中、西北、东北电网中得到成功应用。     

分类策略对广域系统负荷识别结果适应性的影响分析

针对广域系统负荷识别中的负荷分类问题进行研究,首先以简单两机系统为例从理论上研究负荷分群的基本原则,并研究了负荷群属特征和负荷构成特性对广域系统负荷识别结果的影响。基于物理机理差异度及其灵敏度分析进行参数识别,并用多次参数识别结果定义离散度指标,用其衡量识别结果对扰动场景的适应能力。研究了在多种扰动强度、扰动场景、负荷分类策略和系统拓扑结构下的广域系统负荷参数识别。结果表明,在负荷节点分类时应考虑各节点负荷构成特征的接近性和负荷群属特征的一致性,才能使该类负荷在某次扰动场景下的识别结果较好地适用于其他场景。     

基于日负荷曲线的用电模式提取与聚类分析

更新仿真系统负荷模型参数是电力系统负荷建模的一个重要应用，为建立更为准确的负荷模型，分时分区的负荷建模思路是实现仿真系统负荷模型更新的有效途径和方案，本文聚焦负荷的分区建模，以不同类型用电设备日负荷曲线为基础，实现用电模式提取，并以提取所得用电模式为基向量，针对不同负荷节点或区域日负荷曲线进行分解，以分解所得负荷构成系数为聚类属性，实现负荷节点或区域的聚类分析，进而为系统仿真提供指导。基于实际用电数据的仿真结果验证了本文所提思路和方案的有效性。     

含分布式小水电负荷建模

分布式小水电接入地方电网会改变接入节点的负荷特性,对含分布式小水电负荷建模的研究具有重要意义。对故障录波器数据进行规范化处理和有效值计算,分别利用改进机理模型和广义负荷模型对含有分布式小水电节点进行负荷建模;并采用改进遗传算法对模型中高灵敏度参数进行辨识;通过对贵州安顺实际电网的含分布式小水电节点建模分析,重新做出有功和无功曲线,并与节点实际有功和无功曲线进行比较。算例结果表明,广义模型的曲线较机理模型相比更贴近实测曲线。所提方法适合用于含分布式小水电节点负荷模型的建立。     

电力负荷与系统广域动态特征的相关度

提出一种电力负荷与电力系统广域动态特征的相关度分析方法。以发电机相对功角作为系统广域动态特征,构造研究广域相关度问题的特征向量,特征向量包括系统当前运行状态及各发电机功角的相关度指标,并计入了负荷时变性的影响。以特征向量之间的相异度作为分类标准,采用Chameleon聚类算法对特征向量空间进行分类。对分类结果进行频繁模式挖掘,根据相应关联规则的支持度和置信度,最终确定负荷的广域相关度。10机39节点系统的仿真结果表明,是否计入负荷时变性并不影响研究结果的总体趋势,体现了该研究方法的有效性和鲁棒性,为进一步开展广域负荷建模提供了重要的参考依据。     

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。     

负荷模型辨识中广域电网负荷空间分类

提出了负荷模型辨识中广域电网负荷的空间分类方法,基于工业、商业、农业、居民及其他负荷的典型值数据,通过模糊均值聚类(FCM)算法对负荷按负荷性质空间分类,辅以灵敏度计算公式确定重点辨识参数,进而以遗传优化算法并结合暂态过程各种扰动设置中电压响应曲线的交互计算,以全网母线电压跌落最为严重的母线作为观察变量,辨识修正负荷模型参数,并以不分类、区域分类两种方法与文中所提出方法作对比,仿真结果表明,按负荷性质分类具有合理性与有效性。     

±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。     

模糊聚类在负荷实测建模中的应用

提出应用模糊聚类理论解决区域电网中上百个变电站的分类问题。在区域电网通过总体测辨法进行综合负荷建模时,应用模糊聚类理论对负荷节点一变电站进行分类,从中确定具有代表性的变电站作为实测负荷特性的测点。利用基于模糊等价关系的传递闭包法对东北电网234个220 kV变电站进行了模糊分类,论证了应用模糊聚类完成变电站分类的步骤,结果表明,在利用界限不明确的负荷类型作为变电站分类特征方面,模糊聚类分析方法是有效和可行的。     

高压电网自适应式站间实时自控备自投装置的研制

一些与系统联系较弱的220kV变电站,经常出现由于220kV线路跳闸造成全站失压的情况,严重影响供电可靠性,为短时间内解决这一问题,河南省电力公司与北京四方公司合作研发了基于稳措平台的CSC264A数字式站间备自投装置,利用220kV变电站110kV系统联络线作为备用电源,实现两个220kV变电站之间的相互备用,该装置采用了多功能一体化设计,并利用光纤通讯技术实现了远方合闸、负荷实时自控等功能。该装置已在河南电网多个变电站投入运行,运行情况稳定。     

河南电网重要负荷特性研究

电动机群负荷和电解铝整流负荷是电力负荷的重要组成部分。根据大扰动过程中电动机群负荷对系统稳定性影响较大的特点，在河南电网濮阳供电区的中原油田进行了110 kV线路三相短路故障试验。针对电解铝整流负荷的电压特性，在河南电网焦作供电区沁阳铝厂进行了调节电压的小干扰试验。介绍了河南电网人工扰动试验的方案和实施情况。由于试验过程中严格按照试验方案和预定步骤操作，上述实验没有对河南主网的安全稳定运行造成影响，获得了完整清晰的试验数据，达到了预期的试验目的。     

西北电网负荷特性分析

分析了西北电网有限公司1998～2007年10年间的实际调度运行记录,统计计算了陕甘青宁4省（区）及西北电网的逐年各月的最大负荷、典型日24h负荷变化曲线以及其他负荷特性参数。通过动-静-动特性转换≥结合考虑负荷结构调整、负荷发展速度等因素,经进一步综合分析后,提出了西北电网典型年负荷特性曲线和露负’荷特性曲线。供今后电力系统规划和系统设计参考使用。     

广西电网负荷特性分析与预测

为准确把握广西负荷特性及其发展趋势,满足广西经济社会发展的用电需求,需对广西电网负荷特性进行研究。通过全面调查、分析广西电网统调、非统调以及各行业用户历史数据,分别采用叠加、剔除、还原等方法对历史曲线进行处理,分析负荷特性参数变化发展的规律,并结合广西用电结构预测,分别采用历史年负荷曲线修改法和典型日负荷曲线修改法预测广西年负荷曲线和日负荷曲线。基于历史典型曲线和未来用电结构变化预测所得的广西全社会负荷特性参数,2015年基本维持不变,2020年呈下降趋势。负荷特性预测结果可为广西电网规划研究、运行分析提供参考。     

改进分段线性表示与动态时间弯曲相结合的负荷曲线聚类方法

聚类分析是负荷特性分类与综合的基本方法。针对现有聚类方法应用于基于电网大数据平台的在线负荷建模中在聚类质量、鲁棒性等方面表现的不足,提出一种改进分段线性表示(IPLR)的日负荷曲线降维方法。利用IPLR对数据组进行自适应降维重构的优点,与动态时间弯曲(DTW)距离适用于不等维时间序列间相似度衡量的特点相结合,构造出IPLR与DTW距离相结合的日负荷曲线聚类方法。首先,根据负荷曲线相邻及间隔采样点变化量,提取负荷曲线的特征点,对曲线进行自适应降维重构;然后,以DTW距离作为曲线相似度衡量指标,运用基于Canopy的K均值(CK-means)算法对降维数据组展开聚类分析。将所提出的方法应用于中国某省区电网典型用户日负荷曲线的分类与综合,结果表明所提降维方法与相似度衡量方法相契合,具有良好的综合性能,适用于变电站综合负荷行业构成比例解析。     

东北电网500 kV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。     

人工三相短路试验数据验证的负荷实测建模方法

2002年国家电网公司设立了重大研究项目大区电网负荷测试技术及模型完善的研究，对东北电网234个负荷变电站进行了调查，并根据调查得到的负荷比例将 234个负荷点分成10类。每1类中选出1个变电站安装测量装置，建立负荷模型，从而构成了东北电网负荷模型参数库。东北电网进行了2次共4个人工三相短路试验，事后对负荷模型和仿真进行了验证。结果表明实测建立的负荷模型有较好的外推特性，用实测负荷模型仿真的精度与用大扰动数据直接拟合的负荷模型相近，因此证明了实测建模方法的有效性。