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        基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法

        2014-08-08 00:59:24黎靜華葉柳
        電力建設(shè) 2014年9期
        關(guān)鍵詞:等值出線變電站

        黎靜華,葉柳

        (廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,南寧市 530004)

        基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法

        黎靜華,葉柳

        (廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,南寧市 530004)

        針對(duì)目前統(tǒng)計(jì)綜合法和總體測辨法等負(fù)荷建模方法存在數(shù)據(jù)需求量大,難以反映負(fù)荷時(shí)變性或辨識(shí)速度慢、精度低等缺點(diǎn),提出了基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法。該方法從變電站出線入手,首先建立出線負(fù)荷模型,進(jìn)而對(duì)變電站整體建模,得到含靜態(tài)負(fù)荷、動(dòng)態(tài)負(fù)荷、配電網(wǎng)及電容補(bǔ)償?shù)某鼍€-綜合負(fù)荷模型。仿真算例結(jié)果表明,該方法較總體測辨法,辨識(shí)速度和精度都有較大的提高,具有一定的可行性及工程實(shí)用性。

        負(fù)荷建模;出線-綜合負(fù)荷模型;參數(shù)辨識(shí)

        0 引 言

        目前數(shù)字仿真已成為電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行與控制中不可缺少的輔助手段。大量的計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果表明負(fù)荷模型對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)字仿真結(jié)果影響很大,對(duì)潮流計(jì)算、短路計(jì)算、安全分析、電壓穩(wěn)定等也有一定影響。因此,建立精確的負(fù)荷模型對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行分析具有重要意義[1-7]。隨著電力系統(tǒng)數(shù)字仿真精度要求的逐步提高,其對(duì)負(fù)荷模型的精確性要求也隨之提高。

        目前的負(fù)荷建模方法主要有統(tǒng)計(jì)綜合法和總體測辨法。統(tǒng)計(jì)綜合法需要統(tǒng)計(jì)大量可靠的數(shù)據(jù),但這些數(shù)據(jù)很難獲得,并且統(tǒng)計(jì)工作不能隨時(shí)進(jìn)行,從而無法考慮負(fù)荷隨時(shí)間變化的特性。為了提高統(tǒng)計(jì)綜合法的精度和可行性,文獻(xiàn)[8]對(duì)典型用戶進(jìn)行精選,對(duì)劃分的每類行業(yè)用戶選取具有代表性的用戶進(jìn)行調(diào)查。文獻(xiàn)[9-10]根據(jù)模糊聚類原理,對(duì)變電站進(jìn)行聚類分析,把負(fù)荷特性相近的用戶歸為一類,再求取聚類綜合特性。然而這些方法還是基于大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),并且不能反應(yīng)負(fù)荷特性的時(shí)變性,影響實(shí)際使用效果。

        與統(tǒng)計(jì)綜合法相比,總體測辨法簡單、實(shí)用、數(shù)據(jù)直接來源于實(shí)際系統(tǒng),因而受到廣泛關(guān)注[3]。隨著電力系統(tǒng)建模及分析方法的不斷發(fā)展,負(fù)荷模型已由粗糙的單一靜態(tài)模型逐步轉(zhuǎn)向含動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型乃至考慮配電網(wǎng)和無功補(bǔ)償?shù)木C合負(fù)荷模型[11-17]。為了提高模型精度,需建立更能體現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)際的精確負(fù)荷模型,這就使得出線側(cè)等值負(fù)荷模型增多,進(jìn)而需辨識(shí)參數(shù)增多。參數(shù)增多,一方面會(huì)增加計(jì)算量,使收斂速度減慢,另一方面因?yàn)閰?shù)空間維數(shù)的增多,使得搜索到精確解的概率減少,辨識(shí)精度受到影響。

        為克服統(tǒng)計(jì)綜合法數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量大、難以考慮負(fù)荷的時(shí)變性和總體測辨法辨識(shí)速度慢、精度不高的不足,本文提出了一種能考慮負(fù)荷的時(shí)變性,辨識(shí)速度快,且精度較高的基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法。該方法立足于現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),采用“自下而上”的方法建立負(fù)荷模型。首先根據(jù)出線實(shí)測電壓、有功和無功數(shù)據(jù)獲得每條出線的負(fù)荷模型,且各出線的負(fù)荷模型參數(shù)可并行辨識(shí),降低辨識(shí)的復(fù)雜程度,提高辨識(shí)的速度。然后根據(jù)母線實(shí)測電壓、有功、無功數(shù)據(jù),對(duì)每條出線負(fù)荷模型、配電網(wǎng)模型以及電容補(bǔ)償模型進(jìn)行辨識(shí),進(jìn)而獲得整個(gè)變電站的負(fù)荷模型。

        1 負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)

        1.1 綜合負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)

        總體測辨法建模系統(tǒng)通常使用直接考慮配電網(wǎng)的綜合負(fù)荷模型(synthesis load modeling,SLM),其結(jié)構(gòu)如圖1所示。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于除了考慮等值靜態(tài)負(fù)荷和等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷之外,還考慮了等值配電網(wǎng)和電容補(bǔ)償。在實(shí)際母線與虛擬母線之間用1個(gè)阻抗(RD+jXD)來表示等值配電網(wǎng)絡(luò),更接近實(shí)際配電網(wǎng)絡(luò)。

        圖1 SLM結(jié)構(gòu)

        該模型把所有出線的靜態(tài)負(fù)荷用1個(gè)等值靜態(tài)負(fù)荷表示,把所有出線的動(dòng)態(tài)負(fù)荷用1個(gè)等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷表示。但每條出線的負(fù)荷類型各異,把所有出線當(dāng)做一個(gè)整體進(jìn)行辨識(shí)與實(shí)際相差較大。

        1.2 出線-綜合負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)

        為反映變電站各出線情況,使模型更準(zhǔn)確、更符合運(yùn)行實(shí)際,本文提出了與基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法相適應(yīng)的出線-綜合負(fù)荷模型。以含2條出線的模型為例,出線-綜合負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。該模型在實(shí)際母線與虛擬母線之間建立等值配電網(wǎng)絡(luò),虛擬母線與所有出線及電容補(bǔ)償連接,每條出線均含有等值靜態(tài)負(fù)荷和等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。

        圖2 出線-綜合負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)

        2 建模方法

        2.1 建?;舅枷?/p>

        基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法采用“自下而上”的思想,對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分層建模和辨識(shí)。第1層為出線層,包括所有變電站出線,每條出線由等值靜態(tài)負(fù)荷和等值電動(dòng)機(jī)并聯(lián)組成,出線負(fù)荷模型的輸出功率等于等值靜態(tài)負(fù)荷模型與等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型輸出功率之和。為獲得出線模型,首先建立每條出線的等值靜態(tài)負(fù)荷模型和等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型,再根據(jù)各出線實(shí)測數(shù)據(jù)辨識(shí)模型未知獨(dú)立參數(shù),最后得到各出線負(fù)荷模型方程。

        第2層為出線-綜合負(fù)荷層,這一層從整體把握,包含出線負(fù)荷模型、等值配電網(wǎng)模型和電容補(bǔ)償模型,出線-綜合負(fù)荷模型的輸出功率等于出線負(fù)荷模型、等值配電網(wǎng)模型、電容補(bǔ)償模型輸出功率之和。根據(jù)實(shí)際母線的實(shí)測數(shù)據(jù),結(jié)合各出線負(fù)荷模型,對(duì)等值配電網(wǎng)模型、電容補(bǔ)償模型的未知獨(dú)立參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),獲得整個(gè)變電站的負(fù)荷模型,即出線-綜合負(fù)荷模型?;诔鼍€的變電站綜合負(fù)荷建模方法流程如圖3所示。

        基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法立足于現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),與統(tǒng)計(jì)綜合法相比,既避免了大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),又能反應(yīng)時(shí)變性。與總體測辨法相似,基于出線的變電站負(fù)荷建模方法也是對(duì)負(fù)荷群進(jìn)行集結(jié),建立負(fù)荷模型,對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。但是基于出線的變電站負(fù)荷建模方法與總體測辨法的最大不同在于負(fù)荷集結(jié)的方式不同,總體測辨法把負(fù)荷群體看做一個(gè)整體,集結(jié)于變電站母線上。而基于出線的變電站負(fù)荷建模方法則從負(fù)荷特性較為簡單的出線入手,先把負(fù)荷集結(jié)于各出線上,求出各出線模型,再把出線負(fù)荷模型、等值配電網(wǎng)模型、電容補(bǔ)償模型集結(jié)于變電站母線上。各出線模型需要辨識(shí)的參數(shù)比綜合負(fù)荷模型需要辨識(shí)的參數(shù)少,并且各出線需要辨識(shí)的參數(shù)互不影響,可并行辨識(shí),這就減少了參數(shù)之間相互制約的因素,降低辨識(shí)的復(fù)雜程度,提高辨識(shí)速度和精度。

        圖3 建模流程圖

        2.2 出線負(fù)荷模型方程

        每條出線的負(fù)荷模型均由各出線的等值靜態(tài)負(fù)荷模型和等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型并聯(lián)組成。出線負(fù)荷模型的輸出功率等于等值靜態(tài)負(fù)荷模型與等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型輸出功率之和。

        等值靜態(tài)負(fù)荷模型采用多項(xiàng)式模型,其形式如式(1)、(2)所示:

        (1)

        (2)

        式中:Pl,ZIP、Ql,ZIP分別表示出線l的靜態(tài)負(fù)荷模型的有功功率和無功功率;Pl,ZIP0、Ql,ZIP0分別表示出線l的靜態(tài)負(fù)荷模型初始穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的有功功率和無功功率;kp,l,Z、kp,l,I、kp,l,P分別表示出線l靜態(tài)負(fù)荷中恒定阻抗負(fù)荷、恒定電流負(fù)荷、恒定功率負(fù)荷的有功功率所占的比例;kq,l,Z、kq,l,I、kq,l,P分別表示出線l靜態(tài)負(fù)荷中的恒定阻抗負(fù)荷,恒定電流負(fù)荷,恒定功率負(fù)荷的無功功率所占的比例;Ul和Ul,0分別為出線l節(jié)點(diǎn)電壓和初始穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓。

        等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型采用同步坐標(biāo)系下的計(jì)及機(jī)電暫態(tài)的三階模型,其形式如式(3)~(5)所示:

        (3)

        (4)

        (5)

        定子電流方程如式(6)、(7)所示:

        (6)

        (7)

        式中:Rl,s為出線l的定子電阻;Ul,x和Ul,y分別為出線l同步坐標(biāo)下的直軸、交軸電壓。

        等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型輸出方程如式(8)所示:

        (8)

        式中Pl,M、Ql,M分別表示出線l的動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型的有功功率和無功功率。

        得到等值靜態(tài)負(fù)荷模型和等值電動(dòng)機(jī)模型后,根據(jù)式(9)求出各出線負(fù)荷模型。

        (9)

        式中Pl,m、Ql,m分別表示出線l負(fù)荷模型的有功功率和無功功率。

        2.3 出線-綜合負(fù)荷模型方程

        得到各出線模型之后,再綜合等值配電網(wǎng)模型、電容補(bǔ)償模型,得到出線-綜合負(fù)荷模型,其形式如式(10)所示:

        (10)

        式中:Pm、Qm分別表示出線-綜合負(fù)荷模型的有功功率和無功功率;PD、QD分別表示等值配電網(wǎng)的有功功率和無功功率;QC表示電容補(bǔ)償?shù)臒o功功率;L表示出線總條數(shù)。

        等值配電網(wǎng)模型方程如式(11)所示:

        (11)

        式中:RD、XD分別表示等值配電網(wǎng)的電阻和電抗;P、Q、U分別表示變電站母線實(shí)測有功功率、無功功率和電壓。

        電容補(bǔ)償模型方程如式(12)所示:

        (12)

        式中XC表示電容補(bǔ)償?shù)娜菘埂?/p>

        3 參數(shù)辨識(shí)

        3.1 模型初始化

        模型的初始穩(wěn)態(tài)條件是其必須滿足的邊界條件,據(jù)此可以確定動(dòng)態(tài)微分方程的狀態(tài)變量的初始值以及有關(guān)初始穩(wěn)態(tài)功率。

        (1)分別按感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)、靜態(tài)負(fù)荷和發(fā)電機(jī)參數(shù)初始化導(dǎo)納矩陣。

        (2)求出各出線動(dòng)態(tài)負(fù)荷初始有功功率Pl,M0、無功功率Ql,M0和靜態(tài)負(fù)荷初始功率有功功率Pl,ZIP0、無功功率Ql,ZIP0。

        Pl,M0=Pl,mpPl,0

        (13)

        (14)

        Pl,ZIP0=Pl,0-Pl,M0

        (15)

        Ql,ZIP0=Ql,0-Ql,M0

        (16)

        式中:Pl,mp為出線l的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)比例;Ul,0為出線l節(jié)點(diǎn)初始穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓;Pl,0為出線l初始穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的有功功率;Ql,0為出線l初始穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的無功功率;Bl,M0表示感應(yīng)電動(dòng)機(jī)初始電納矩陣。

        (3)根據(jù)電動(dòng)機(jī)電壓和功率求出初始滑差s0,再由式(17)求出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子初始角速度ωr0。

        ωr0=1-s0

        (17)

        (4)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)暫態(tài)電動(dòng)勢初始值的確定如式(18)所示。其中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)初始電流根據(jù)初始穩(wěn)定條件確定,如式(19)所示。

        (18)

        (19)

        3.2 重點(diǎn)辨識(shí)參數(shù)

        出線負(fù)荷模型和出線-綜合負(fù)荷模型中,除輸入的出線節(jié)點(diǎn)電壓、各出線負(fù)荷功率、變電站母線電壓、母線負(fù)荷功率之外,其余參數(shù)都是未知的。因此,要得到出線負(fù)荷模型和出線-綜合負(fù)荷模型,則需要辨識(shí)模型獨(dú)立參數(shù),非獨(dú)立參數(shù)根據(jù)初始穩(wěn)態(tài)條件及參數(shù)本身約束解出。

        出線負(fù)荷模型獨(dú)立參數(shù)有:kp,l,Z、kp,l,I、kp,l,P、kq,l,Z、kq,l,I、kq,l,P、Pl,mp、Tl,m0、Rl,s、Xl,s、Xl,m、Rl,r、Xl,r、Tl,j、A、B;出線-綜合負(fù)荷模型獨(dú)立參數(shù)有:RD、XD、XC。辨識(shí)的參數(shù)越多,一方面會(huì)增大計(jì)算量,另一方面也會(huì)影響辨識(shí)的精度。因此,只選擇對(duì)模型影響較大的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),非重點(diǎn)辨識(shí)參數(shù)用典型值代替。出線負(fù)荷模型重點(diǎn)辨識(shí)的參數(shù)有:kp,l,Z、kp,l,I、kp,l,P、kq,l,Z、kq,l,I、kq,l,P、Pl,mp、Tl,m0、Xl,s;出線-綜合負(fù)荷模型重點(diǎn)辨識(shí)的參數(shù)有:XD、XC。RD/XD采用固定比例15。非重點(diǎn)辨識(shí)參數(shù)典型值的設(shè)置參考表1。

        表1非重點(diǎn)辨識(shí)參數(shù)典型值

        Tab.1Typicalvaluesofnon-keyidentificationparameters

        3.3 辨識(shí)準(zhǔn)則與目標(biāo)函數(shù)

        參數(shù)辨識(shí)的過程就是求解需辨識(shí)參數(shù),使得模型輸出功率與實(shí)際值誤差最小,尋求誤差最小用目標(biāo)函數(shù)表示。辨識(shí)準(zhǔn)則就是使得目標(biāo)函數(shù)最小或滿足終止條件。終止條件一般為達(dá)到最大迭代次數(shù)限制或連續(xù)若干次迭代的目標(biāo)函數(shù)值不變。各出線負(fù)荷模型以及出線-綜合負(fù)荷模型的目標(biāo)函數(shù)均定義為系統(tǒng)實(shí)測響應(yīng)與模型響應(yīng)之差的平方和。各出線負(fù)荷模型目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式如式(20)所示,出線-綜合負(fù)荷模型的目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式如式(21)所示。

        [Ql(i)-Ql,m(i)]2}

        (20)

        [Q(i)-Qm(i)]2}

        (21)

        式中:N為測量數(shù)據(jù)長度;i為采樣時(shí)間點(diǎn);Pl(i)為采樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)出線l的實(shí)測有功功率;Pl,m(i)為采樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)出線l的模型有功功率;Ql(i)為樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)出線l的實(shí)測無功功率;Ql,m(i)為采樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)出線l的模型有功功率;P(i)為采樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)變電站母線的實(shí)測有功功率;Pm(i)為采樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)變電站母線的模型有功功率;Q(i)為樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)變電站母線的實(shí)測無功功率;Qm(i)為采樣時(shí)間點(diǎn)i時(shí)變電站母線模型有功功率。

        3.4 參數(shù)辨識(shí)步驟

        步驟1:設(shè)出線負(fù)荷模型獨(dú)立待辨識(shí)重點(diǎn)參數(shù)初值,非重點(diǎn)辨識(shí)參數(shù)賦典型值,計(jì)算非獨(dú)立參數(shù)值。

        步驟2:根據(jù)式(13)~(16)初始化計(jì)算得到各出線等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷初始功率和靜態(tài)負(fù)荷初始功率。

        步驟3:根據(jù)式(1)~(2)求得各出線等值靜態(tài)負(fù)荷有功、無功功率。

        步驟4:根據(jù)式(17)~(18)計(jì)算得到電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性狀態(tài)變量初值。

        步驟5:用龍格庫塔法解式(3)~(5)微分方程組,進(jìn)而根據(jù)式(6)~(8)求得各出線等值電動(dòng)機(jī)負(fù)荷有功、無功功率。

        步驟6:根據(jù)式(9)求得各出線負(fù)荷的有功、無功功率。

        步驟7:根據(jù)式(20)計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值,若不滿足收斂條件或終止條件則重復(fù)步驟1~7,若滿足則可得到各出線負(fù)荷模型。

        步驟8:設(shè)出線-綜合負(fù)荷模型獨(dú)立待辨識(shí)重點(diǎn)參數(shù)(XD、XC)初值。

        步驟9:根據(jù)式(11)計(jì)算等值配電網(wǎng)的功率損耗。

        步驟10:根據(jù)式(12)計(jì)算電容補(bǔ)償功率損耗。

        步驟11:根據(jù)式(10)計(jì)算變電站母線負(fù)荷有功、無功功率。

        步驟12:根據(jù)式(21)計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值,若不滿足收斂條件或終止條件則重復(fù)步驟8~12,若滿足則可得到出線-綜合負(fù)荷模型。

        4 算例分析

        為采集辨識(shí)所需數(shù)據(jù),用Matlab/Simulink仿真軟件搭建如圖2所示系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真。在電源側(cè)設(shè)置三相短路故障,故障持續(xù)0.1 s,記錄故障下變電站母線電壓、有功功率、無功功率數(shù)據(jù)和出線1、出線2的電壓、有功功率、無功功率數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)長度為300個(gè)點(diǎn),時(shí)間為1.2 s。

        利用采集的數(shù)據(jù),分別對(duì)綜合負(fù)荷模型參數(shù)和出線-綜合負(fù)荷模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。辨識(shí)結(jié)果的優(yōu)劣通過誤差來體現(xiàn),模型的整體誤差用目標(biāo)函數(shù)值表示。結(jié)果見表2~3和圖4~5。

        表2 出線負(fù)荷模型誤差

        表3綜合負(fù)荷模型與出線-綜合負(fù)荷模型誤差對(duì)比

        Tab.3Errorcontrastbetweensynthesisloadmodelandoutlet-synthesisloadmodel

        圖4 有功功率對(duì)比曲線

        圖5 無功功率對(duì)比曲線

        由圖4、5可知,在故障持續(xù)0.1 s中,出線-綜合負(fù)荷模型的有功、無功功率均更接近仿真值。故障切除后到功率平穩(wěn)前,綜合負(fù)荷模型的有功、無功振蕩幅值與仿真值更接近;出線-綜合負(fù)荷模型的有功、無功第1個(gè)振蕩周期的幅值較大,無功后續(xù)振蕩幅值較大。出線-綜合負(fù)荷模型無功振蕩幅值較大是因?yàn)槭艹鼍€負(fù)荷模型的影響,出線負(fù)荷模型沒有電容補(bǔ)償,無功振蕩幅值較大。從表3的誤差對(duì)比來看,出線-綜合負(fù)荷模型的誤差是0.032 9,小于綜合負(fù)荷模型的誤差0.040 0。因此,從整體上看,出線-綜合負(fù)荷模型優(yōu)于綜合負(fù)荷模型。

        由表2可知,出線模型的誤差都比較小,這是因?yàn)槊織l出線需要辨識(shí)的參數(shù)比總體測辨法綜合負(fù)荷模型需要辨識(shí)的參數(shù)少,減少了參數(shù)之間相互制約的因素,降低辨識(shí)的復(fù)雜程度。此外,建立出線負(fù)荷模型更符合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況。這些都是使得基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法優(yōu)于綜合負(fù)荷模型的重要原因。

        每條出線需要辨識(shí)的參數(shù)比總體測辨法綜合負(fù)荷模型需要辨識(shí)的參數(shù)少也使得辨識(shí)的速度有所提高。另外,各出線的參數(shù)并不相互影響,可進(jìn)行并行辨識(shí),不會(huì)因?yàn)槌鼍€的增多而使得辨識(shí)時(shí)間增加。出線模型確定后,出線-綜合負(fù)荷模型需要辨識(shí)的參數(shù)只有等值配電網(wǎng)電抗和等值電容補(bǔ)償容抗2個(gè),辨識(shí)速度大大提高。

        為了更好地分析2種建模方法的優(yōu)劣,計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的有功偏差εpn、無功偏差εqn。

        (21)

        式中:Pn、Qn表示第n個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)測有功功率、無功功率;Pmn、Qmn表示第n個(gè)時(shí)間點(diǎn)模型輸出的有功功率、無功功率。

        表4為模型偏差分布情況,由表4可知,出線-綜合負(fù)荷模型有功功率、無功功率在0≤ε<0.01和0.01≤ε<0.05范圍的點(diǎn)均比綜合負(fù)荷模型多,說明出線-綜合負(fù)荷模型大部分時(shí)間點(diǎn)的有功、無功偏差比綜合負(fù)荷模型小,出線-綜合負(fù)荷模型精度優(yōu)于綜合負(fù)荷模型。

        表4模型偏差分布情況

        Tab.4Distributionofmodeldeviation點(diǎn)數(shù)

        總的來說,總體測辨法需要測量的數(shù)據(jù)只有變電站母線上的數(shù)據(jù),而基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法不僅需要測量變電站母線上的數(shù)據(jù),還需要測量出線的數(shù)據(jù)。但是基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法比總體測辨法參數(shù)辨識(shí)的速度更快、模型精度更高。

        5 結(jié) 語

        本文針對(duì)統(tǒng)計(jì)綜合法數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量大、難以考慮負(fù)荷的時(shí)變性和總體測辨法不易收斂、收斂精度不高的不足,提出了基于出線的變電站綜合負(fù)荷建模方法。并通過搭建電力系統(tǒng)負(fù)荷模型,對(duì)負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。結(jié)果表明,該方法較總體測辨法,辨識(shí)速度和精度都有較大的提高,具有一定的可行性及工程實(shí)用性。

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        (編輯:張小飛)

        Outlet-BasedSubstationComprehensiveLoadModelingMethod

        LI Jinghua, YE Liu

        (College of Electrical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China)

        At present, the component-based method, the measurement-based method and other modeling methods require large amount of statistical data, so they are difficult to reflect the load time-varying characteristics, and have the disadvantages of slow speed and low accuracy of identification, etc. To solve these problems, this paper proposed the outlet-based synthesis load modeling method for substations. From the outlet of the substation, this method first established outlet load model, then constructed model for substation as a whole, and obtained outlet-synthesis load model including static load, dynamic load, distribution network and capacitance compensation. The simulation example results show that, compared with the measurement-based method, the identification speed and precision of this method has a larger increase, with a certain feasibility and practicability.

        load modeling; outlet-synthesis load model; parameter identification

        國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51377027)。

        TM 715

        : A

        : 1000-7229(2014)09-0007-06

        10.3969/j.issn.1000-7229.2014.09.002

        2014-05-26

        :2014-06-30

        黎靜華 (1982),女,博士后,副教授,研究生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樨?fù)荷側(cè)需求管理、電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與控制,E-mail:lijinghua@gxu.edu.cn;

        葉柳 (1991),女,碩士研究生,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與控制,E-mail:yeliu111@foxmail.com。

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