包含多种分布式电源的广义负荷模型辨识与适应性研究

配网侧多种分布式电源的接入将对系统的安全性、可靠性、稳定性产生重大影响,含有多种分布式电源的广义负荷建模是一种机遇与挑战。首先在综合负荷模型（SLM）的虚拟母线上增加一台异步发电机和两个有功功率源,构造一套含有固体氧化物燃料电池（SOFC）并网系统、三相单机光伏并网系统以及恒速异步风力发电机三种分布式电源的广义负荷模型结构,并对该模型初始化。然后提出一种模型参数的辨识策略：将低灵敏度且非时变的参数固定为聚合值,对于高灵敏且时变的参数,在聚合值附近采用遗传算法进行辨识,即只辨识电动机比例、定子电抗、风力发电相对纯负荷的比例、电动机初始负载率、配电网络的电阻、电抗、光伏发电相对纯负荷比例等7个模型参数。通过对三种不同负荷水平进行仿真,获取实测数据样本并进行参数辨识和适应性分析,验证了含多种分布式电源的广义负荷模型描述能力强,泛化能力好,参数辨识结果分散性较小。     

电力系统综合负荷模型简化方案及辨识参数集选取

负荷是电力系统的重要组成部分,建立合理的负荷模型对电力系统安全稳定分析和实时监控具有重要意义。目前综合负荷模型被广泛采用,但完整描述其动态特性需要十余个参数,在线辨识全部参数几乎不可能。文中从综合负荷模型状态方程入手,在保证暂态响应近似相等的准则下提出一种综合负荷模型简化方法,并在此基础上分析不同的参数对负荷动态特性的影响以及参数之间的相关关系,最终选取了感应电动机比例、电动机暂态电抗、电动机稳态滑差以及电动机转子时间常数组成辨识参数集,并通过仿真验证了相关结论。     

一种新的广义电力负荷模型及其工程应用

当区域负荷中含有较高比例的电源时,传统的经典负荷模型不适合描述负荷母线的动态行为.提出一种新的广义电力负荷模型,并给出模型参数的确定方法.该方法综合利用常规量测数据和PMU量测数据,其中等值发电机支路参数采用理论等值方法获得,而纯负荷参数采用辨识方法获取.实际工程应用表明,该广义电力负荷模型及其参数确定方法有效可行.     

基于滑差同调等值的空调群负荷建模

随着空调负荷比例的迅速增长,对系统的暂态电压稳定逐渐带来威胁。为更好地描述含空调启动的空调群负荷特性,文中将同调等值法扩展到空调群的负荷建模中,提出了基于滑差同调等值的负荷建模方法和模型,用阻尼最小二乘法对含空调启动特性的空调群综合负荷进行建模,通过仿真验证了建模方法的有效性。     

感应电动机的参数加权平均综合建模

针对电力系统仿真计算中广泛采用感应电动机作为综合负荷模型的实际情况,提出一种基于单一现场实测负荷记录的感应电动机参数加权平均综合建模的方法。该方法首先根据各单个负荷记录用总体辨识法获得相应的模型参数,然后将各个不同记录下获得的模型参数按照一定准则进行加权平均,并以此作为综合负荷的模型。基于现场实测负荷记录的建模实践表明,该建模方法简单、有效、省时,使用灵活方便,它对实际负荷的描述能力甚至优于综合辨识建模,在电力系统综合负荷建模中具有广泛的推广应用价值。     

综合负荷模型动静负荷比例的在线辨识

综合负荷模型是现代电力系统机电暂态仿真中常用的一种负荷模型,动静负荷比例的准确性将直接影响到仿真结果的正确性。在基于PMU量测的电力系统主导动态参数在线辨识方法的基础上,针对恒阻抗和感应电动机并联组成的综合负荷模型,采用Volterra级数模型和模式识别方法研究了动静负荷比例的在线快速辨识方法,并通过离线仿真给出感应电动机模型几个重要参数在典型值周围的合理变化范围。用该方法对两组不同典型参数下某省网系统进行仿真,验证了该方法的有效性;不同故障点和故障类型的仿真结果验证了该方法具有普遍适用性,同时给出了动静负荷比例辨识的正确率与动静负荷比例分档间隔的关系。     

空调群负荷动态特性分析与建模

为仿真分析空调群负荷的动态特性并建立其模型,在所建立的单台空调负荷模型的基础上,应用电力综合稳定分析程序(PSASP),对某变电站进行配电网扩展,分别接入全空调负荷和混合负荷(包括空调、感应电动机、恒阻抗)。当端电压大于临界电压时,空调群特性可由Karlsson-Hill模型反映;包含空调启动时,分别讨论假设空调群内空调同时启动、均匀启动以及正态分布随机启动3种情况。同时启动时,空调群启动部分沿用单台空调启动模型;均匀启动以及正态分布随机启动时,功率分段拟合。仿真结果表明:10kV母线上的冲击要明显大于0.4kV-3母线上的冲击;全空调负荷时的冲击要明显大于混合负荷时的冲击;空调群同时启动时的冲击最强,正态分布随机启动时次之,均匀启动时冲击最小。     

空调降温负荷比例估计及其对电压稳定的影响

空调降温负荷的比例和影响日益增大,必须予以重视。首先分析了空调降温负荷与气候的关系,建立了河南电网夏季日最高负荷与气候指数的回归模型,获得空调降温负荷比例的估计公式。然后通过综合仿真程序,分析空调降温负荷在电压回复后的重新启动特性对电压稳定的影响,结果表明这对电压恢复具有严重的恶化作用。     

空调负荷模型对电网仿真影响

随着空调负荷比例的日益增长,其对电网的安全稳定影响需要开展深入研究。为准确反应空调负荷的特性,充分考虑了传统空调及新型变频空调的总体特性,建立了变频空调为主的混合模型。对比研究了传统空调负荷模型、混合模型以及目前工程上仍然采用的静态负荷模型,分析了它们对电网仿真结果的差异。结果表明:一方面用静态负荷描述空调设备,仿真结果过于乐观;另一方面,变频空调比例很大时,对局部电网的无功/电压特性影响较大。     

空调降温负荷比例估计及其对电压稳定的影响

空调降温负荷的比例和影响日益增大,必须予以重视.首先分析了空调降温负荷与气候的关系,建立了河南电网夏季日最高负荷与气候指数的回归模型,获得空调降温负荷比例的估计公式.然后通过综合仿真程序,分析空调降温负荷在电压回复后的重新启动特性对电压稳定的影响,结果表明这对电压恢复具有严重的恶化作用.     

空调类装置密集地区高电压节点负荷特性的集结

在对空调类装置密集地区负荷分析的基础上,提出抽样调查与数学物理相结合的方法,将该类负荷从低压到高压有层次地集结到高电压节点。利用这种方法可以研究空调类负荷对高压节点负荷特性是如何影响的,空调类负荷比重发生增加后,高电压节点的负荷特性的参数是怎样随之变化的     

面向需求响应的变频空调负荷建模与运行控制

近年来,空调类电力用户数量迅速增加,成为了电网高峰负荷的主要组成部分。空调负荷作为典型柔性负荷,可利用其热惯性参与需求响应,为电网提供有效可调容量。区别于有关定频空调的研究,基于变频空调的负荷特性构建其物理模型,从控制后总功率和最大控制时长两个维度对变频空调集群的调节潜力进行评估。在此基础上,根据变频空调负荷聚合商在需求响应日前市场的成交量,以变频空调集群功率削减量与成交量偏差以及用户舒适度变化量最小化为目标,提出了基于双层分组轮控的变频空调负荷优化控制策略。仿真结果表明,所提策略不仅能够通过分组轮控延长变频空调集群最大控制时长,还具有良好的用户友好性,对于变频空调集群参与电网需求响应具有指导意义。     

参与调峰控制的空调负荷建模仿真研究

调控空调负荷参与电网削峰填谷对于维持系统稳定运行、减少发电机备用容量提高效率,从而增大电网运行效益具有巨大潜力。基于家用分散式空调的工作原理,在MATLAB/Simulink环境下搭建了简化空调房调温模型,以该模型为基础依次探究了定/变频空调调温、增大变频区间调温的特性。考虑空调的工作特性,提出了一种对空调控制系统进行简单改造,使其自适应电网预测负荷大小进行互补运行的策略。最后开展基于RT-LAB实时仿真平台的模型仿真测试与试验,验证了仿真模型的正确性以及控制策略促进空调负荷参与调峰控制的有效性。     

空调负荷运行特性研究及建模

空调负荷是近年来增长较快的一类负荷,其特性对电网的电压稳定性影响很大。该文在电力系统动态模拟实验室进行的空调特性试验的基础上,对空调负荷的静态特性、电压动态特性、启动过程和堵转过程进行了详细分析,建立了空调负荷的这4种重要运行状态的负荷模型,可作为空调负荷建模研究的重要参考。     

空调负荷对城市电网电压稳定性影响的研究

建立基于试验数据的空调负荷模型,在对空调负荷无功-电压特性分析的基础上,运用静态电压稳定性分析方法,研究不同负荷组成和负荷增长方式下空调负荷对城市电网电压稳定性的影响.通过对华东地区栽城市实际电网的计算分析,说明空调负荷会对城市电网的电压稳定性产生不利影响,无论空调负荷是总数量的增加还是占总负荷比例的增加,都会导致电网的电压稳定性降低,对于负荷裕度较小以及无功功率缺乏的电网来说尤其需要采取措施加以防范.     

变频空调负荷虚拟同步机化改造及其参与微网互动调控

为了提高微网系统运行的安全稳定性,充分发掘海量空调负荷资源的可调潜力,从而增强负荷响应自主性,在对空调压缩机电机控制电路改造的基础上,提出了一种变频空调负荷虚拟同步机群参与微网调频的控制方法。首先对变频空调压缩机电机进行负荷虚拟同步机控制改造,建立其控制模型;然后将空调压缩机电机进行聚合等值,便于其参与微网互动调控;接着建立了变频空调负荷虚拟同步机群参与微网互动的控制架构;最后提出变频空调负荷参与微网一次和二次调频的策略,并通过对变频空调负荷虚拟同步机群控制仿真,验证了负荷虚拟同步机化改造能够有效提升空调负荷参与调频的能力。     

空调负荷对电压稳定影响的研究

在空调负荷试验中 ,提出了用负荷转移的方法来解决电源负荷匹配与空调启动电流大的矛盾 ,并对试验的结果进行了分析研究。文中首次用摄动原理 ,在z V空间中 ,对空调阻抗模值变化与电压稳定的关联作了理论解析。最后 ,本文还从防灾减灾的角度讨论了空调有关问题。     

Residential solar-powered air conditioners

The power demand in Japan increases yearly especially in summer, and peaks in the daytime. The main cause is the drastically increased load of air conditioners used widely in general residences. The load pattern of air conditioners is very similar to the output pattern of a photovoltaic (PV) array. Therefore, Sanyo has been developing two types of residential solar-powered air conditioners. One is a unidirectional system by using a dc/dc converter which controls the voltage of a PV array at its optimal operation point and boosts the voltage up to the dc voltage of an inverter-type air conditioner. The other is a bi-directional system by using a bi-directional current-control converter, which regenerates surplus power into a commercial system from a PV array, and suppresses the input current distortion of an air conditioner. In this paper, the configurations and experimental results are described and discussed.