负荷模型对天津电网稳定分析的影响研究（仅供参考）.doc

《负荷模型对天津电网稳定分析的影响研究（仅供参考）.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、负荷模型对天津电网稳定分析的影响研究（仅供参考）［摘要］随着天津电网"十一五”的建设，规模不断扩大，结构日益复杂,天津电网的稳定性分析与计算的精确度要求日益提高.作为电力系统的重要组成部分，负荷模型的准确程度对电力系统稳定计算的结果产生重要的影响.木文详细分析比较了不同的负荷模型及不同的马达负荷参数对天津电网静态稳定和暂态稳定的影响,结果发现负荷模型对天津电网稳定分析计算影响很大,充分体现了负荷模型在进行电网稳定分析计算中的重要性，同时提出了进行负荷特性研究及负荷建模工作的重要性与必要性.［关键词］静态稳定;暂态稳定;负荷模型;天津电网1引言近年

2、来，随着提高电网输送能力方面工作的开展，作为电力系统的重要组成部分，负荷在稳定性分析中的重要性逐步受到重视，负荷模型对暂态稳定计算影响的机理又是十分复杂的.同时作为电力系统的重要组成部分，负荷模型的准确程度必然会对电力系统稳定计算的结果产生重要的影响，然而由于负荷的时变性和随机性，所建立的负荷模型总是难以准确模拟实际系统中负荷的变化规律.因此在电力系统的稳定计算中，通常采用简单、实用的负荷模型进行计算，并采取适当的保守性措施.由于社会、经济、能源、环境等原因，人们对现代电力系统的规划与运行水平提出了越来越高的要求,而这些水平的提高在很大程度上取决

3、于对电力系统实际行为定量模拟精度的提高.采用不同的模型和参数，得到的结果可能相差甚远.电力负荷（简称负荷）作为电力系统的能量消费标尺，在系统能量平衡中起着举足轻重的作用.大量的计算与实验结果表明，负荷模型对电力系统分析与计算结果影响极大[1-7],电力系统发生故障时，会造成发电机功率不平衡，从而引起功角及其他变量的变化.负荷特性对暂态稳定动态计算以及功率极限的影响很大，CIGRE的TaskForce38102105报告给出了FGO电网中在三个不同母线采用不同的负荷模型得到不同的临界故障切除时间，结果表明负荷模型对系统暂态稳定影响较大.同时，负荷在

4、电压稳定分析中扮演极其重要的角色，负荷模型在很大程度上影响着电压稳定的分析结果.负荷电压特性的逼真程度，直接影响对系统电压稳定的判定和电压崩溃的分析.随着天津电网"十一五''的大发展，规模不断扩大,结构日益复杂，天津电网的稳定性分析与计算的精确度日益提高.天津电网目前普遍采用40%恒阻抗+60%感应电动机模型，电动机参数采用中国电科院提供的参数，但缺乏实际的负荷模型，因此采用4/6模型并不能真实反映系统的稳定情况.本文主要进行了不同负荷模型，包括恒阻抗负荷模型、恒功率负荷模型、感应电动机负荷模型或其组合对天津电网静态稳定和暂态稳定计算分析影响的计

5、算与比较,结果发现负荷模型对天津电网稳定分析计算影响很大,充分体现了负荷模型在进行电网稳定分析计算中的重要性，也表明了对天津电网进行负荷特性建模研究工作的必要性.2负荷模型结构2.1概述现有负荷模型根据结构的不同可分为输入输出式模型和机理式模型，前者以负荷端口的输入量（电压和频率）和输出量（功率和电流）的关系为依据,并选择适当的数学表达式来表示输出量和输入量（包括二者的导数）之间的关系;后者则从负荷内部的物理本质入手，通过选择适当的物理模型结构来模拟负荷特性[8-9].2.2负荷模型2.2.1静态负荷模型静态负荷模型表示有功和无功功率与同一时刻下

6、节点电压幅值和频率的函数关系的模型.在电力系统的潮流分析、静态稳定分析和研究长期动态过程中，以及负荷以静态负荷为主的情况下，一般采用静态负荷模型.基本的静态负荷模型的结构为：多项式模型和幕函数模型,另外还有在这两种模型基础上的变形或组合.（1）多项式模型：（1）式中：为有功功率、无功功率;、为正常或额定运行值;为有功电压特性参数；为有功频率特性参数;为无功电压特性参数、为无功频率特性参数.通常只在大干扰下长期的动态稳定过程中才考虑负荷的频率特性的影响，在一般的电力系统机电暂态过程中，电网的频率变化甚小，因此在通常的计算中只考虑负荷功率随电压的变化

7、特性，此时负荷模型变为：(2)上式实际上是将有功、无功负荷有功负荷、无功负荷分成恒阻抗、恒电流、恒功率三部分，即所谓的ZIP模型,系数满足;.(2)指数函数模型：(3)式中：为有功功率、无功功率；、为正常或额定运行值;分别为实际值;为有功电压特性系数;为有功频率特性系数;为无功电压特性系数;为有功频率特性系数.当电网的的频率变化较小时,，可以忽略频率的影响，此时负荷模型即为：⑷在电力系统的稳态潮流计算中，负荷静态特性可采用上述两种模型作为数学模型.当计算小干扰稳定时,一般也采用上述两种模型.在中国版BPA程序中，静态负荷模型常采用式(1)所示多项

8、式负荷模型.2.2.2动态负荷模型当电压以较快的速度大范围变化时，应考虑负荷的动态特性,并用微分方程描述，称之为动态模型.也就是说动态特