[发明专利]一种负荷频率特性参数的确定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的安全稳定分析技术，具体涉及一种负荷频率特性参数的确定方法和装置。

背景技术

随着中国特高压交直流混联电网构建和形成，大规模潮流远距离穿越，多回大容量直流在送受端电网的集中接入，致使大电网电压稳定问题和频率稳定问题突出，负荷的电压无功特性和频率特性对大电网(即送端电网和受端电网)的安全稳定特性影响日益凸显，对大电网的安全稳定控制产生很大影响，负荷模型在大电网仿真中更为重要。

近年来发生的一系列停电事故也进一步突出了建立准确负荷模型的重要性。比如2003年发生在美国和加拿大的“8.14”大停电，2006年发生在欧洲的“11.4”事故等，在最后的调查总结报告中，均提到实际系统或者仿真系统所使用的电气元件模型不够准确，难以仿真分析事故特性。而且在1996年WSCC对“8.10”事故进行了数字仿真和模型校核比对，当修改了相关参数(包括负荷模型和参数)时，功率的仿真结果与故障录波数据基本一致，由此可见负荷模型对数字仿真结果有很大的影响。

在实际运行的电力系统中，通过实测可得频率动态过程曲线，但系统仿真结果与实测频率动态过程曲线有时会存在较大差异。1996年，美国西部协调委员会(WSCC)的事故分析报告中指出，采用不同的负荷模型进行仿真，将得到不同甚至截然相反的分析结果，这使人们认识到负荷模型对仿真计算的影响和重要性。

当系统发生故障造成功率不平衡时，频率会随之发生变化，尤其是在一些独立电网或者微网中，故障时频率变化往往较大，而电网的频率特性取决于负荷频率特性，因此，考虑频率特性的负荷模型结构及参数对正确认识微网或独立电网的系统频率动态特性十分重要。中国电网当前仿真采用的负荷模型及参数大多都是基于上世纪80年代左右的事故仿真确定的(局部电网陆续有所调整)。但是随着科技发展和产业结构的巨变，电网负荷构成、特性均发生巨大变化，尤其随着跨区混联电网发展，当前负荷模型参数仿真精度与现实存在较大偏差，导致当前负荷模型参数无法准确描述负荷频率特性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种负荷频率特性参数的确定方法和装置，先计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；然后根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；最后根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数，静态负荷频率特性参数和动态负荷频率特性参数能够提高电力系统的仿真精度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种负荷频率特性参数的确定方法，所述负荷包括静态负荷和动态负荷，所述确定方法包括：

计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；

根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；

根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数；

所述静态负荷频率特性参数包括静态负荷的有功功率频率因子和无功功率频率因子；

所述动态负荷频率特性参数包括动态负荷的机械转矩系数。

所述单个设备类型中静态负荷的有功功率按下式计算：

P_Si＝N_i×N_Si×P_S

其中，N_i表示设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，N_si为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，P_S表示静态负荷的有功功率初值。

所述单个设备类型中动态负荷的有功功率按下式计算：

P_Ri＝N_i×N_Mi×P

其中，N_Mi表示设备类型i中动态负荷的有功功率百分比，N_si为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，P表示负荷站点的有功功率。

所述静态负荷的综合有功功率按下式计算：

其中，P_Sa表示静态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。

所述动态负荷的综合有功功率按下式计算：