[发明专利]一种考虑负荷低电压多级释放特性的负荷模型构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术，具体涉及一种考虑负荷低电压多级释放特性的负 荷模型构建方法。

背景技术

目前，国内外尚不存在有严格理论依据的电力系统负荷建模方法，在实际生产运 行中，工作人员仅能采用纯静态负荷模型或静态负荷与电动机负荷相结合的模型，难以准 确模拟负荷的动态过程，致使电力系统仿真、稳定分析与判别的精度不足，美国WECC于2012 年新采用的负荷模型过于复杂，影响计算效率及实用性。此外，基于辨识理论的参数辨识负 荷建模方法和基于调查统计的加权等值负荷建模法也是研究较多的方法，但参数辨识法的 问题在于模型参数物理意义不明确，且生成的负荷模型原则上只能对应于被辨识的实测样 本，将之应用于暂态稳定计算是电网仿真计算的主要内容之一，通过暂态稳定计算可以了 解线路的极限传输功率和故障的极限切除时间，并以此来指导电网的运行与规划，而作为 仿真主要的模型之一，负荷模型对仿真结果影响重大。目前用于暂态稳定分析的实测负荷 模型在建模过程中都假定扰动发生期间负荷内部不会发生掉负荷的情况，在将实测负荷模 型应用到暂态稳定仿真当中时，也往往假定如果发生扰动，本负荷内部不会出现掉负荷的 情况。这在大多数情况下是成立的，因为电网中出现的故障大多是单相故障,且故障时间很 短,因此对电网造成的电压扰动并不是很大，在小的电压扰动和短时间故障作用下，负荷往 往不会被切除或者失稳。但是，考虑到其安全性，电网稳定计算中往往要计算故障最严重、 影响最恶劣的情况，如关键联络线的三相故障等。在严重故障情况下电压扰动持续时间虽 然可能较短，但是电压扰动强度却可能非常大，假如在实际电网中发生这样大的扰动，负荷 是否还能保持不变，如果不能，在暂态稳定仿真中应如何表示，这些问题并没有得到很好的 回答。以往对于负荷切除的研究主要集中在低频或低压减载中，此时主要研究减载的策略 及轮次，很少涉及模型结构，而在中长期稳定中所涉及的负荷切除模型主要是考虑了一些 系统调节装置的动作，时间往往较长，这已经超出了暂态稳定分析的范围，而且模型也主要 考虑负荷切除量，没有涉及模型自身的动态特性，因此将此模型用于暂态稳定分析可能会 导致仿真结果与实测数据相差较远。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种考虑负荷低电压多级释放特性的 负荷模型构建方法，在现有的考虑配电网络的综合负荷模型(SLM)中引入描述扰动中间负 荷低电压释放特性的三级负荷低电压释放特性参数，可以较准确模拟负荷的低电压释放特 性，提高了电力系统仿真计算的可信度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种考虑负荷低电压多级释放特性的负荷模型构建方法，所述方法包 括以下步骤：

步骤1：构建考虑负荷低电压多级释放特性的负荷模型；

步骤2：划分低电压脱扣开关的动作级别；

步骤3：计算每级低电压释放后的总负荷有功功率；

步骤4：确定负荷低电压多级释放特征参数。

所述步骤1中，在SLM负荷模型的基础上，引入用于表征负荷低电压多级释放特性 的负荷低电压多级释放特征参数，基于负荷低电压脱扣反时限特性构建考虑负荷低电压多 级释放特性的负荷模型。

所述步骤2中，根据低电压脱扣开关的动作电压U_c将低电压脱扣开关的动作级别 划分为以下三类：

1)当U_c＜0.6U_n时，低电压脱扣开关的动作级别为第一级；

2)当0.6U_n≤U_c＜0.75U_n时，低电压脱扣开关的动作级别为第二级；

3)当0.75U_n≤U_c时，低电压脱扣开关的动作级别为第三级；

其中，U_n表示低电压脱扣开关的额定电压。

所述步骤3中，设n为220kV负荷站点中包含的10kV/6kV馈线出线数，P_ij为第i条 10kV/6kV馈线第j级低电压释放后的负荷有功功率，i＝1,2,…,n；则第j级低电压释放后的 总负荷有功功率为：