基于攝動法的電力系統(tǒng)負(fù)荷模型的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行逐漸成為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展和人們正常生活重要的前提，為滿足人們對電能不斷增長的需求，電力系統(tǒng)本身發(fā)生了很多相應(yīng)的變化，對電力系統(tǒng)的各種合理性研究就越來越重要。
　　 電力負(fù)荷是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行中較為重要的一部分，綜合負(fù)荷建模又是電力系統(tǒng)分析研究的重要課題，合理的負(fù)荷模型的建立逐漸成為系統(tǒng)仿真和計(jì)算結(jié)果可信度和準(zhǔn)確度的關(guān)鍵，但是由于負(fù)荷模型復(fù)雜多變的特點(diǎn)，對其建模相當(dāng)復(fù)雜，因此，在進(jìn)行電網(wǎng)

2、電壓穩(wěn)定性的研究中負(fù)荷特性的研究和適用于電壓穩(wěn)定分析的負(fù)荷模型的建立是一項(xiàng)重要的工作。電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、配電、用電等幾個重要部分組成的具有強(qiáng)非線性的大規(guī)模的動力系統(tǒng)，描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型也是具有強(qiáng)非線性的微分代數(shù)方程組，系統(tǒng)中的物理量的變化速率也有很大差異。為了減少這種強(qiáng)非線性以及速率的差異性帶來的計(jì)算和分析的難度，在研究過程中需要舍棄一些次要因素來降低所分析系統(tǒng)模型的階數(shù)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電壓敏感負(fù)荷的增多以及負(fù)荷水平的加重，

3、電壓不穩(wěn)定事故成為一個威脅電網(wǎng)安全并且亟待解決的問題，有必要研究負(fù)荷模型對電壓穩(wěn)定的影響。
　　 本文首先介紹負(fù)荷模型研究的必要性，分析討論比較兩種建模方法，基于本課題的需求及研究背景條件，確定較為適合也較容易實(shí)現(xiàn)的方法。概括介紹電壓穩(wěn)定性研究對負(fù)荷模型的要求，以及負(fù)荷模型的確定對電力系統(tǒng)仿真的不同影響，列出常見的幾種靜態(tài)和動態(tài)負(fù)荷數(shù)學(xué)模型，引出靜態(tài)特征系數(shù)以及本課題將采用的動態(tài)負(fù)荷模型。在討論穩(wěn)定問題時，通常會采用靜態(tài)負(fù)荷模型

4、作為考慮對象，這對研究電力系統(tǒng)動態(tài)特性存在較大制約，需要綜合考慮靜態(tài)負(fù)荷和動態(tài)負(fù)荷。感應(yīng)電動機(jī)負(fù)荷是動態(tài)負(fù)荷的主要成分，運(yùn)用集結(jié)法將靜態(tài)負(fù)荷和感應(yīng)電動機(jī)負(fù)荷等值為一個綜合結(jié)構(gòu)的負(fù)荷。分析比較幾種降階方法，重點(diǎn)介紹攝動法理論、研究現(xiàn)狀及其相關(guān)研究方法，詳細(xì)介紹多重時間尺度法的數(shù)學(xué)依據(jù)，對感應(yīng)電動機(jī)負(fù)荷的五階模型以及攝動降階的三階模型進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)。介紹小干擾穩(wěn)定的定義及研究方法，分析比較幾種常見的靜態(tài)和動態(tài)分析方法。針對感應(yīng)電動機(jī)靜特性對

5、小干擾穩(wěn)定臨界電壓的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)，采用小干擾特征值分析法研究三種模型的特征值隨參數(shù)變化而變化的情況。
　　 一系列分析后得到的綜合模型使后續(xù)研究分析過程變到簡化，得到適用于課題研究的數(shù)據(jù)。對攝動法的運(yùn)用避免了降階的盲目性和不合理性，基于實(shí)際算例仿真進(jìn)行比較分析，驗(yàn)證了攝動降階模型的合理性和時效性，為判斷元件快慢屬性找到了一條較為合理的途徑，為日后研究更為復(fù)雜的系統(tǒng)模型奠定了基礎(chǔ)。通過分析模型參數(shù)對小干擾穩(wěn)定臨界電壓的影響，為