基于MATLAB/SIMULINK的互联电网负荷频率控制建模仿真研究

根据自动负荷频率控制原理,利用MATLAB提供的灵活高效、图形化的建模仿真环境,建立模拟两区域互联的自动负荷频率控制的模型.建模的主要目标是反映自动负荷频率控制的实际过程,以及在这一过程中影响系统频率质量的主要因素.本文重点研究模型的实现,并提供该模型在(当福建电网和华东电网互联时)福建区域AGC控制性能最优化研究中的仿真应用示例.     

灰色预测理论及其在电网最大负荷预测中的应用

介绍了灰色预测模型的建模机理,详细论述了GM(1,N)、GM(1,1)模型的建模及求解.以宁夏固原电网2000～2006年的最大负荷数据为建模依据,应用灰色预测模型GM(1,1)对固原电网2007年、2008年最大负荷进行预测,模型预测的年平均绝对误差(MAE)为2.14MW,平均绝对百分误差(MAPE)为1.46%,预测精度为98.54%.结果表明,在少数据背景下,应用灰色预测模型对电网最大负荷进行预测,其预测的可靠性和准确性都比较高,可以广泛应用.     

基于MATLAB／SIMULINK的互联电网负荷频率控制建模仿真研究

根据自动负荷频率控制原理，利用MATLAB提供的灵活高效、图形化的建模仿真环境，建立模拟两区域互联的自动负荷频率控制的模型。建模的主要目标是：反映自动负荷频率控制的实际过程，以及在这一过程中影响系统频率质量的主要因素。本文重点研究模型的实现，并提供该模型在(当福建电网和华东电网互联时)福建区域AGC控制性能最优化研究中的仿真应用示例。     

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。     

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。     

综合负荷模型参数的深化研究及适应性分析

首先详细介绍对实际电网进行综合负荷模型(synthesisloadmodel,SLM)建模的流程。然后根据对实际电网负荷构成的统计和调查数据,分析我国电网各类负荷的分布情况,并指出建立适合于实际电网SLM参数的必要性。最后分析SLM参数对电网稳定特性的影响,说明选择合适的负荷模型参数对准确分析电网稳定特性至关重要。     

基于聚合理论的大区电网负荷建模

提出了负荷模型向量基的概念,把基于元件的建模方法(综合统计法)和基于量测的建模方法(总体测辨法)结合起来,以聚合理论为基础,把实测点的负荷模型外推到其他未知点。通过负荷调查统计建立负荷模型系数矩阵,由实测点的负荷模型,通过不相容方程求最小二乘解,得到该地区的负荷模型向量基,区域内的其他任意未知点的负荷模型均可通过负荷模型向量基求出,建立该地区的负荷模型参数库。该方法已应用于实际电网,取得了良好的效果。     

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。     

福建电网实测负荷模型对仿真计算的影响

在电网仿真计算中,采用不同负荷模型的计算结果往往差别很大。为提高负荷模型的准确度,必须对负荷模型进行实测。本文基于福建电网在线负荷综合建模系统给出的实测负荷模型,分析了采用实测负荷模型对电网仿真计算的影响,并给出了相应的机理解释。通过对实测负荷模型进行校核分析,为实测负荷模型的应用打下了基础。     

XGBoost在超短期负荷预测中的应用

随着智能电网、电力负荷数据呈指数级增长,传统模型在处理海量负荷预测数据时显现出疲态、无法达到高效的问题。提出采用正则项限制模型复杂度、进行二阶泰勒展开、可并行计算特征分裂增益的XGBoost模型来解决这类问题。选用第九届电工数学建模A题负荷预测竞赛的某地区真实电荷数据作为样本,对2015-01-10日每隔15分钟的电网负荷进行预测,并利用平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)对XGBoost与现有的GBRT及RF分别预测的96个时刻的数据进行分析。结果表明XGBoost对电网超短期负荷预测具有更好的拟合度和更高的精准度,可运用到实际负荷预测当中。     

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。     

电力线载波通信元件阻抗模型研究综述

电力线载波通信技术是电力系统中应用广泛的重要通信手段。建立网络中组成元件的阻抗模型是研究信道传输特性的关键和前提。对传统配电网中配电变压器及其低压侧负荷、架空线路和埋地电缆以及在线用电设备的阻抗模型进行了综述。介绍了各类元件模型的建模技术,详细分析了各类阻抗模型的优缺点和适用范围。结合智能电网的特点,讨论了中压智能电网应用电力载波通信技术时元件阻抗建模需要解决的新问题和关键技术。     

综合负荷建模的研究现状

随着电网的快速发展,分布式电源不断接入,电网遍布分布式电源,电网结构也随之变化,电网潮流流向有时是从负荷流向母线,电网综合负荷特性必然受到影响,原来的负荷模型已不能满足所在地区的负荷特性。首先阐述了负荷模型的分类,其次总结了国内外常用负荷模型结构、负荷建模方法,最后指出了负荷建模的发展方向。     

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。     

电网信息物理系统的混合系统建模方法研究

信息物理系统(cyber physical system,CPS)是随着工业信息化发展而提出的新理念,强调在生产中物理过程与信息处理的紧密融合。电网正向智能化发展,是典型的信息物理融合系统。建立CPS模型有助于更好分析、控制日益复杂、灵活的电网运行,该文结合电网特点、需求,分析了电网CPS模型的构成和形式,提出了基于混合系统的电网CPS建模方法及其控制方案;并根据上述方法和步骤,建立柔性负荷和源储协调控制的混合系统模型,提出基于该模型的优化控制问题。     

特高压风火打捆送电与江苏电网协调运行研究

研究了一种反映特高压风火打捆送电特性的建模方法。通过对直流送端出力特性现状和调度运行特性的调研,建立了风火打捆送电在电力系统运行模拟中的模型,再结合受端电网的负荷特性,提出了该模型在受端电网负荷高峰月和非高峰月的参数设定方法,解决了特高压风火打捆送电在电力系统生产模拟中的建模问题,具有降低受端电网能耗和运行成本的效果。算例表明,将该风火打捆模型应用到江苏电网场景中,可以提升江苏电网运行效率,同时合理控制风火打捆送电的弃风比例。     

基于综合负荷模型的南疆电网故障拟合仿真分析

当前南疆电网采用的负荷模型无法真实反映当地电网特性,如何提升电网仿真精度、合理利用南疆电网输电能力是亟需解决的问题.首先分析了南疆负荷模型的现状和局限性,提出将考虑配电网络的综合负荷模型(SLM)结构应用于南疆电网的方法.通过对南疆电网实际故障拟合试验对比,验证SLM建模方式对南疆电网的适应性和优越性.     

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。     

对牵引负荷实测数据的选取与分析

随着电气化铁路在铁路运输中所占比重的不断增大和电压等级的不断提高,电气化铁路牵引负荷对电网的影响也随之增大。为了建立准确有效的电气化铁路牵引负荷模型以评估其对系统的影响程度,文中根据建模策略,从负荷实测数据出发,并结合生产实际,对电气化铁路牵引负荷建模中实测数据的选取进行了分析,提出了电气化铁路牵引负荷测量时的电流突变量启动录波判据,并在实际电网中得到验证,为电气化铁路实测负荷建模提供了数据支持。     

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。