計及大規模柔性接入負載的電力負荷建模

《計及大規模柔性接入負載的電力負荷建模》是依託河海大學，由陳謙擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：計及大規模柔性接入負載的電力負荷建模
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳謙
• 依託單位：河海大學

項目摘要

電力負荷建模具有重要的理論和工程價值。隨著社會的發展、環境的壓力和科技的進步，越來越多的用電設備採用了電力電子裝置柔性接入。由於設備特性改變，電力負荷的實際特性也發生了較大變化，從而對目前電力負荷模型的適用性提出了挑戰。因此，在電力負荷模型中計及大規模柔性接入負載是十分必要的。 本課題提出將這些由電力電子裝置接入的負載及其控制器作為一個整體，視其為一類新的負荷。在原理分析的基礎上，進行歸納分類，確定幾種典型的負荷類型,並對其建立相應的機理模型。進一步，將這些機理模型進行聚合，通過虛擬接入方式得到統一的聚合模型，該模型可以反映大量柔性負荷聚集在一起後，對外部系統的動態回響。隨後，聚合模型與原有的電力負荷模型進行綜合，得到包含大量柔性接入負載的電力負荷綜合模型。 本課題適應電力負荷的新變化，拓展了電力負荷建模的研究領域和套用範圍。

結題摘要

電力安全事關經濟大局和百姓生活，而研究電力系統的動態行為時，無法採用在實際系統中進行各種試驗的建模方法，必須依靠電力系統數字仿真。而電力負荷本身的複雜性、分布性、時變性和隨機性等特性，對其統計綜合和模擬非常困難，如何快速準確建立符合電網實際負荷特性的負荷數學模型是世界級難題，給電網埋下了巨大的安全隱患。因而，電力負荷建模具有重要的理論和工程價值。 隨著科技的發展，越來越多的用電設備通過電力電子裝置柔性接入電網，從而改變了電網原有的負荷構成，負荷特性也發生了較為明顯的改變。隨著柔性接入負載越來越多，使負荷模型及仿真計算的準確性發生了偏差，給電網的安全穩定運行帶來了潛在威脅。因此，在電力負荷模型中計及大規模柔性接入負載是十分必要的。 本課題根據電力系統傳統分析計算的要求，進行相應的建模工作。所得到的模型在電網發生波動時將體現出含有大量柔性連線設備的總體特性。模型類型為機理型模型，時間範疇上屬於中短期模型。而研究過程中將重點考慮負荷的自控特性，即針對電網電壓、頻率發生變化而進行的調節控制。 總體上採用了分層建模的方法，降低了建模研究的難度，並使結果具有更強的物理意義。採用先分類建模再聚合的策略，得到新型負荷的中間聚合模型，降低複雜度的同時保證模型精度。對結構仍較複雜，參數相對較多的模組，採用了進行參數辨識的方法。 針對大規模電力電子接入負荷的情況，得到了適用於電力系統仿真的綜合負荷模型，包括靜態模型、非機理動態模型、機理動態模型等。結合大量實驗室動模數據、現場設備的實驗數據以及實際電網的監測數據，對研究結論進行了驗證，並研究了對電網仿真的影響。