500kV电网分区负荷模型参数辨识方法研究

来源 :华北电力大学(保定)   | 被引量 : 0次 | 上传用户:ososxx
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随着近年来直流的馈入、新能源的并网以及负荷的发展,系统的短路电流、电压稳定、动态稳定等问题日益突出,负荷作为影响上述问题的重要因素,却在仿真系统中仍沿用早期的典型模型参数,这可能会造成电网设计、规划和运行等方面的偏差与经济浪费。研究负荷模型参数辨识方法对掌握负荷动态特性,践行电力泛在物联网,保障系统安全稳定运行有着重要的现实意义。而广域测量系统的推广与发展则为提高负荷模型仿真精度提供了重要的数据基础。基于上述背景,本文主要研究了以下几方面的内容:
  (1)针对500kV电网分区负荷模型参数辨识存在的问题,研究了500kV电网分区供电理论,介绍了总体测辨法在负荷模型参数辨识上的优点,详细给出了考虑配电网支路的综合负荷模型结构,并在总结分析模型的基础上,参考摄动法和相似度原理分析了负荷模型参数对系统正序电压、有功功率及无功功率的灵敏度。
  (2)针对基于PMU(phasor measurement unit,PMU)实测数据的负荷模型参数建模问题,分析了PMU数据特点,研究提出了基于改进飞蛾扑火优化(moth-flame optimization,MFO)算法的负荷模型参数辨识方法。该方法使用PMU主站数据进行负荷建模,运用MATLAB与PSD-BPA联合仿真来完成电压实测数据的注入以及有功、无功仿真数据的获取,以实测值与仿真值间误差平方和最小为目标函数,采用引入Logistic混沌映射初始化、Lévy飞行、火焰非线性熄灭改进措施的MFO算法设计负荷模型参数辨识方法。单负荷节点算例表明了方法的有效性,且经多算法对比,改进MFO算法克服了原算法初值敏感、飞蛾移动随机性大、前期收敛速度慢等特点,整体收敛性和稳定性较强。
  (3)针对目前PMU装置布点情况,研究提出了500kV电网分区负荷模型参数辨识方法。该方法从500kV电网分区角度出发,将区内负荷看作一个整体,应用现有500kV变电站及发电厂PMU扰动数据,通过基于功率约束的发电厂出力等效以及基于变阻抗的外部系统电压等效来简化系统规模,完成了分区负荷模型参数辨识方法设计,搭建了基于MATLAB-GUI的可视化界面。某实际电网ZQ分区算例验证了方法的有效性,不同负荷模型参数对短路电流、暂态电压特性及动态稳定特性的影响印证了负荷模型对电力系统安全稳定运行的重要性。
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