一種考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模型構建方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電力系統(tǒng)仿真技術，具體設及一種考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模 型構建方法。
【背景技術】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)互聯程度的提高，電網在故障下的動態(tài)特性變得越來越復雜，為了 提高電網的安全性預防大停電事故的發(fā)生，在電網規(guī)劃和運行中往往需要對電網在特定狀 態(tài)下的特性進行全面了解。因為一方面電網自身的要求決定了不可能在實際電網中做實驗 來研究系統(tǒng)穩(wěn)定性，另外一方面仿真所針對的運行狀態(tài)往往是未來的預想情況，實際當中 還沒有發(fā)生，所W也決定了不可能在實際系統(tǒng)中對電網的穩(wěn)定性進行研究。在運種情況下 仿真就成了電網運行、規(guī)劃、設計必不可少的工具。
[0003] 實際電網中多次出現了擾動時發(fā)生負荷低電壓釋放現象。W上海電網為例，1998 年6月27日上海蘊藻浜1號主變220閩刀機構箱進水，造成兩相短路，此次事故造成的直接停 電負荷為200MW，但低電壓釋放負荷卻高達500MW。主要原因是上海電網高壓電網兩相故障 造成的暫態(tài)低電壓，導致大批負荷發(fā)生低壓脫扣。此外，在東北大擾動的故障錄波數據中， 也采集到一些變電站的錄波數據出現了擾動前后穩(wěn)態(tài)值不一致的情況，也即出現了低電壓 釋放現象。針對實際電網出現擾動時負荷低電壓釋放現象，現有的負荷模型難W描述，因此 深入研究負荷低電壓釋放特性，構建考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模型和參數，對提高 電力系統(tǒng)數字仿真計算準確度具有重要的意義。
【發(fā)明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術的不足，本發(fā)明提供一種考慮負荷低電壓釋放特性的負荷 模型構建方法，通過靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低壓釋放特性參數分別表征靜態(tài)負荷和動態(tài)負 荷的低電壓釋放特性。
[0005] 為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模型構建方法，所述方法包括W 下步驟：
[0007] 步驟1:將負荷元件分為靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷；
[000引步驟2:分別表征靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低電壓釋放特性；
[0009] 步驟3:分別確定靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低壓釋放特性參數。
[0010] 所述步驟1中，動態(tài)負荷為電動機負荷，動態(tài)負荷包括空調、冰箱和洗衣機；
[0011] 所述靜態(tài)負荷為除電動機負荷外的其他負荷，動態(tài)負荷包括白識燈、熱水器和電 視。動態(tài)負荷。
[0012] 所述步驟2中，分別通過靜態(tài)負荷低電壓釋放特性參數和動態(tài)負荷低電壓釋放特 性參數表征靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低電壓釋放特性。
[0013] 所述靜態(tài)負荷低電壓釋放特性參數包括靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、靜態(tài)負荷 低電壓釋放平均延遲時間常數W及靜態(tài)負荷低電壓釋放比例。
[0014] 所述動態(tài)負荷低電壓釋放特性參數包括動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、動態(tài)負荷 低電壓釋放平均延遲時間常數W及動態(tài)負荷低電壓釋放比例。
[0015] 所述步驟3包括W下步驟：
[0016] 步驟3-1:計算靜態(tài)負荷的綜合有功功率，并確定靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、 靜態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間常數W及靜態(tài)負荷低電壓釋放比例；
[0017] 步驟3-2:計算動態(tài)負荷的綜合有功功率，并確定動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、 動態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間常數W及動態(tài)負荷低電壓釋放比例。
[0018] 所述步驟3-1中，設Ni表示設備類型i的有功功率占負荷節(jié)點有功功率的百分比， 且i = l，...，k，k為負荷節(jié)點中包含的設備類型個數，Nsi為設備類型沖靜態(tài)負荷的有功百 分比，Po表示負荷節(jié)點的有功負荷初值，則設備類型i中靜態(tài)負荷的有功功率Psi為：
[0019] Psi = Ni XPfeXPo (1)
[0020] 于是靜態(tài)負荷的綜合有功功率為負荷模型中各個設備類型的靜態(tài)負荷有功功率 之和，即：
[0021] 斌
[0022] 其中，Psa表示靜態(tài)負荷的綜合有功功率。
[0023] 采用設備類型i中靜態(tài)負荷的有功功率Psi相對于靜態(tài)負荷的綜合有功功率Psa的 標么值為加權因子對靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓化S、靜態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間 常數TcsW及靜態(tài)負荷低電壓釋放比例Kcs進行綜合，有：
(3) (4、 (S)
[0027]其中，Uui表示設備類型i中靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓，Tui表示設備類型i中 靜態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間常數，Kcsi表示設備類型i中靜態(tài)負荷低電壓釋放比例。 [00%]所述步驟3-2中，Ni表示設備類型i的有功功率占負荷節(jié)點有功功率的百分比，且i =1，...，k，k為負荷節(jié)點中包含的設備類型個數，Nmi為設備類型i中動態(tài)負荷的有功百分 比，Po表示負荷節(jié)點的有功負荷初值，則設備類型i中動態(tài)負荷的有功功率Pmi為：
[0029] PMi = NiXNMiXPo (6)
[0030] 于是動態(tài)負荷的綜合有功功率為負荷模型中各個設備類型的動態(tài)負荷有功功率 之和，即：
[0031] 冷"=X 冷， （7)
[0032] 其中，PMa表示動態(tài)負荷的綜合有功功率。
[0033] 采用設備類型i中動態(tài)負荷的有功功率PMi相對于動態(tài)負荷的綜合有功功率PMa的 標么值為加權因子對動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓U?、動態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間 常數及動態(tài)負荷低電壓釋放比例K?進行綜合，有：
(8) 巧) (10)
[0037] 其中，Ucmi表示設備類型i中動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓，表示設備類型i中 動態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間常數，Kcmi表示設備類型i中動態(tài)負荷低電壓釋放比例。
[0038] 與最接近的現有技術相比，本發(fā)明提供的技術方案具有W下有益效果：
[0039] 1)本發(fā)明深入研究負荷低電壓釋放特性，構建了考慮負荷低電壓釋放特性的負荷 模型，對提高電力系統(tǒng)數字仿真計算準確度具有重要的意義；
[0040] 2)本發(fā)明采用單個設備類型中靜態(tài)負荷的有功功率相對于靜態(tài)負荷的綜合有功 功率的標么值為加權因子對靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、靜態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲 時間常數W及靜態(tài)負荷低電壓釋放比例進行綜合，描述靜態(tài)負荷的低電壓釋放特性;并采 用單個設備類型中動態(tài)負荷的有功功率相對于動態(tài)負荷的綜合有功功率的標么值為加權 因子對動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、動態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間常數W及動態(tài)負 荷低電壓釋放比例進行綜合，描述動態(tài)負荷的低電壓釋放特性；
[0041] 3)本發(fā)明提供的方法克服了傳統(tǒng)負荷模型無法描述負荷低電壓釋放特性的缺點， 提高了電力系統(tǒng)仿真計算的準確性與可信度，為電力系統(tǒng)的科學規(guī)劃和安全穩(wěn)定運行提供 了有力保障。
【附圖說明】
[0042] 圖1是本發(fā)明實施例中考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模型構建方法流程圖；
[0043] 圖2是本發(fā)明實施例中考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模型結構圖；
[0044] 圖3是本發(fā)明實施例中IE邸10機39節(jié)點系統(tǒng)圖；
[0045] 圖4是本發(fā)明實施例中母線8處的電壓變化曲線圖；
[0046] 圖5是本發(fā)明實施例中母線8處的有功功率變化曲線圖；
[0047] 圖6是本發(fā)明實施例中母線8處的無功功率變化曲線圖；
[0048] 圖7是本發(fā)明實施例中有功功率擬合曲線圖；
[0049] 圖8是本發(fā)明實施例中無功功率擬合曲線圖。
【具體實施方式】
[0050] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0051] 本發(fā)明提供一種考慮負荷低電壓釋放特性的負荷模型構建方法，所述方法包括W 下步驟：
[0052] 步驟1:將負荷元件分為靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷；
[0053] 步驟2:分別表征靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低電壓釋放特性；
[0054] 步驟3:分別確定靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低壓釋放特性參數。
[0055] 所述步驟1中，動態(tài)負荷為電動機負荷，動態(tài)負荷包括空調、冰箱和洗衣機；
[0056] 所述靜態(tài)負荷為除電動機負荷外的其他負荷，動態(tài)負荷包括白識燈、熱水器和電 視。動態(tài)負荷。
[0057] 所述步驟2中，分別通過靜態(tài)負荷低電壓釋放特性參數和動態(tài)負荷低電壓釋放特 性參數表征靜態(tài)負荷和動態(tài)負荷的低電壓釋放特性。
[0058] 所述靜態(tài)負荷低電壓釋放特性參數包括靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、靜態(tài)負荷 低電壓釋放平均延遲時間常數W及靜態(tài)負荷低電壓釋放比例。
[0059] 所述動態(tài)負荷低電壓釋放特性參數包括動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、動態(tài)負荷 低電壓釋放平均延遲時間常數W及動態(tài)負荷低電壓釋放比例。
[0060] 所述步驟3包括W下步驟：
[0061] 步驟3-1:計算靜態(tài)負荷的綜合有功功率，并確定靜態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、 靜態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲時間常數W及靜態(tài)負荷低電壓釋放比例；
[0062] 步驟3-2:計算動態(tài)負荷的綜合有功功率，并確定動態(tài)負荷低電壓釋放動作電壓、 動態(tài)負荷低電壓釋放平均延遲