资源描述：
《考虑配电网络的综合负荷模型可辨识性分析_周海强》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第32卷第16期Vol.32No.162008年8月25日Aug.25,2008考虑配电网络的综合负荷模型可辨识性分析11122221周海强,茆超,鞠平,蔡敏,孙建波,李大虎,李淼,陈谦(1.河海大学电气工程学院,江苏省南京市210098;2.湖北电力调度中心,湖北省武汉市430077)摘要:为更全面、准确地描述配电网络和电力负荷的结构,已有文献提出了考虑配电网支路的综合负荷模型。文中分析了该模型参数的可辨识性,获得明确结论,即已知配电电抗或电阻、或者已知两者之比时,参数是可辨识的。通过仿真算例和实测数据验证了理论分析结果的正确性。关键词:负荷模型;电力系统;配电网
2、络;参数辨识;可辨识性中图分类号:TM7140引言目前负荷模型结构较多采用感应电动机加恒阻[1-8]抗、恒电流、恒功率(ZIP)模型,但该模型结构存[9]在如下不足:模型的静态部分没有考虑配电系统阻抗;模型的感应电动机定子电抗计及配电系统阻抗时,没有考虑配电系统的无功补偿及静态负荷的影响;模型静态部分的功率中恒定电流和恒定功率项可能为负,即被处理成无功电源,这可能不符合实图1SLM等值电路Fig.1EquivalentcircuitofSLM际情况。针对以上问题,中国电力科学研究院提出了一种新的负荷模型结构,即考虑配电网支路的综输出方程为:[9]合负荷模型(SLM)
3、。这一模型可以较完整地模UpvLP=Ps+Pd+PD=Ps0-拟负荷、配电系统阻抗和无功补偿,更加符合实际电UL0力系统的负荷结构。但是,如何确定模型中的参数、22ULEcP+QsinD+2RD(4)如果采用总体辨识法是否能够唯一辨识,都是需要XcUq研究的问题,也是人们十分关心的问题。本文采用ULvQ=Qs+Qd+QD=Qs0+UL0线性化分析、非线性验证的办法,对SLM的可辨识22UL(UL-EccosD)P+Q性进行分析,并且采用算例加以验证。+2XD(5)XcU1SLM的结构与方程式中:D代表配电网;d代表电动机;s代表静态负荷。相对于经典负荷模型,SLM直
4、接考虑了配电网由图1可得电压之间的关系:的阻抗,接在高压母线与虚拟低压母线之间,如图122PRD+QXDQRD-PXD所示。感应电动机采用3阶机电暂态模型,为了分UL=U-+UU析方便起见,这里采用极坐标形式的状态方程:(6)dEcTc=-Ec+CULcosD(1)令式(1)~式(3)等号左侧导数项为0,得到状dt态变量的稳态条件如下:dDCUL=-sinD+(Xr-1)(2)E0c=CUL0cosD0(7)dtTcEcCUL0dXrULEcXr0=1+sinD0(8)M=-sinD-Tm(3)TcE0cdtXcUL0E0c式中:各变量和参数含义见文献[8,10]。
5、Tm0=-sinD0(9)Xc收稿日期:2008-03-27;修回日期:2008-06-05。式中:下标0代表初始稳态值。国家杰出青年科学基金资助项目(50725723)。由式(4)~式(6)可得输出变量的稳态条件为:)16)#学术研究#周海强,等考虑配电网络的综合负荷模型可辨识性分析22UL0E0cP0+Q0CKP0=Ps0-sinD0+2RD=m1=-(24)XcU0TcXc222222CUL0P0+Q0mCKCKUL0sinD0cosD0Ps0-cosD0sinD0+RD(10)2=-2-2(25)XcU2(Tc)XcM(Xc)0222P22CUL0KcosD
6、022UL0(UL0-E0ccosD0)0+Q0m3=-2(cosD0-sinD0)(26)Q0=Qs0++2XD=TcM(Xc)XcU0222222KE0cKsinD0P0+Q0UL0(1-CcosD0)P0+Q0d1=Ps0pv2--23RDQs0++2XD(11)UL0XcUL0U0XcU0(27)以上是SLM的非线性方程,仿真计算和参数K2KE0cKcosD0辨识需采用这种模型。但是,对于可辨识性分析,则d2=Qs0qv2+--UL0XcXcUL0要用到线性化模型,下面将上述模型进行线性化。22P0+Q0将式(6)线性化可得:23XD(28)2U01(P0R
7、D+Q0XD)$UL=U0-3-UL0U02SLM的可辨识性分析2(Q0RD-P0XD)K3$U=$U(12)可辨识性是指根据输入)输出动态数据能否唯U0UL022一确定模型的参数。严格说来,应针对式(1)~(P0RD+Q0XD)(Q0RD-P0XD)K=U0-3-3式(11)所示的非线性方程进行分析。但是,非线性U0U0模型的可辨识性分析直至目前还没有有效的方法。(13)所以,本文采用/线性化分析、非线性验证0的办法,以$U为输入变量,$P和$Q为输出变量,线即先采用式(12)~式(28)所示的线性方程进行可辨性化状态方程和输出方程,并将式(12)代入,可得:
