本书阐述了用于电力系统数字仿真的负荷模型和负荷建模技术，详细介绍了负荷模型和建模技术的最新研究成果。全书共分10章，包括:绪论、电力负荷元件模型、电力系统仿真计算中的负荷模型、统计综合法负荷建模、考虑配电网络的综合负荷模型的建模、总体测辨法负荷建模、故障拟合法负荷建模、东北电网大扰动试验、我国电网综合负荷模型建模研究、负荷模型对仿真的影响与建模原则。
样章试读
目录
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前言
第1章绪论1
1.1电力负荷建模的意义1
1.2电力负荷建模的基本方法1
1.3国内外负荷建模技术的发展与现状3
参考文献6
第2章电力负荷元件模型9
2.1电力负荷构成9
2.2常用电力负荷元件的模型10
2.2.1商业、居民用电阻加热器10
2.2.2热泵式加热器10
2.2.3空调负荷12
2.2.4家用电器14
2.2.5照明负荷18
2.2.6工业电动机21
2.2.7灌溉用电动机28
2.2.8电厂辅助设备29
2.2.9钢厂（电弧炉）29
2.3基于动模试验的常用静态负荷元件建模34
2.3.1白炽灯模型35
2.3.2荧光灯（电子镇流器）模型35
2.3.3钠灯模型36
2.3.4液晶电视模型37
2.3.5台式电脑（CRT显示器）模型38
2.3.6笔记本电脑模型39
2.3.7电磁炉模型40
2.3.8基于短路试验的静态模型验证41
2.3.9新建模型与典型模型对比43
2.4感应电动机模型参数计算43
2.4.1感应电动机模型44
2.4.2感应电动机模型参数算法44
2.4.3算法验证分析47
2.5配电系统元件的数学模型52
2.5.1配电线路的模型52
2.5.2配电变压器及LTC变压器的模型53
2.5.3配电系统无功补偿装置的模型56
参考文献59
第3章电力系统仿真计算中的负荷模型63
3.1负荷模型的表示方法63
3.2静态负荷模型63
3.2.1幂函数模型63
3.2.2多项式模型64
3.3动态负荷模型65
3.3.1感应电动机负荷模型65
3.3.2非机理动态负荷模型66
3.4电力系统计算分析中常用的负荷模型67
3.4.1国外电网常用的负荷模型67
3.4.2IEEE推荐的负荷模型69
3.4.3美国WECC的综合负荷模型69
3.4.4我国电网常用的负荷模型71
3.4.5现有综合负荷模型的不足和缺陷71
3.5我国现用负荷模型中感应电动机参数的确定73
3.5.1感应电动机负荷模型典型参数73
3.5.2感应电动机负荷模型中配电网系统电抗73
3.5.3目前我国配电网络电抗的算例74
3.5.4电动机模型参数选择的建议79
3.6考虑配电网络的综合负荷模型79
3.6.1220kV变电站的供电系统79
3.6.2考虑配电网络的综合负荷模型的结构80
3.6.3考虑配电网络的综合负荷模型在程序实现过程的初始化步骤81
3.6.4考虑配电网络的综合负荷模型的特点81
参考文献82
第4章统计综合法负荷建模84
4.1统计综合法的基本原理84
4.1.1负荷统计综合的基本方法84
4.1.2负荷构成与特性参数85
4.1.3LOADSYN程序给出的美国电网的负荷分类及其主要负荷元件87
4.2负荷构成特性调查方法与应用89
4.2.1负荷调查的主要工作流程89
4.2.2分类方法的原则和依据90
4.2.3编制普查表91
4.2.4220kV变电站负荷数据调查和修正92
4.2.5确定典型变电站并编制典型站点详细调查表93
4.3静态负荷模型的统计综合方法93
4.3.1静态负荷模型的一般形式93
4.3.2有功负荷中电压相关参数的确定94
4.3.3无功负荷中电压相关参数的确定95
4.3.4频率相关参数的确定96
4.4一般形式静态负荷模型转换为特定形式的方法96
4.4.1计算方法96
4.4.2计算有功负荷参数97
4.4.3计算无功负荷参数98
4.5动态负荷模型的统计综合方法99
4.5.1LOADSYN的感应电动机综合方法99
4.5.2感应电动机综合方法的仿真分析101
4.5.3感应电动机分组方法的改进104
4.5.4电动机参数综合方法的改进105
4.6统计综合法负荷建模软件的基本流程109
参考文献110
第5章考虑配电网络的综合负荷模型的建模111
5.1配电网络对统计综合法负荷建模的影响111
5.1.1配电网络111
5.1.2负荷模型中配电网络的影响分析111
5.1.3配电网络的模拟方法112
5.1.4配电网络等值电抗的近似计算方法112
5.2配电网络及无功补偿等值方法114
5.3配电网络等值阻抗成分分析116
5.4静态负荷等值117
5.5感应电动机的分群118
5.6感应电动机群等值算法126
5.6.1单机等值算法126
5.6.2等值算法对机械负载转矩-滑差特性的考虑129
5.6.3双机等值算法129
5.6.4等值算法仿真验证131
5.7考虑配电网络的感应电动机负荷模型聚合方法134
5.7.1考虑暂态的感应电动机模型及典型参数134
5.7.2聚合感应电动机电气参数计算135
5.7.3聚合感应电动机滑差计算137
5.7.4聚合感应电动机惯性时间常数计算137
5.7.5配电网络系统阻抗计算138
5.7.6计算实例138
5.8实际负荷站点综合负荷模型仿真对比140
5.8.1综合负荷模型建模的数据基础140
5.8.2综合负荷模型仿真分析142
参考文献144
第6章总体测辨法负荷建模146
6.1电力系统负荷模型辨识原理146
6.1.1静态负荷模型辨识原理146
6.1.2动态负荷模型辨识原理147
6.1.3负荷模型参数辨识方法149
6.2感应电动机负荷模型参数辨识150
6.2.1感应电动机负荷模型参数辨识实践中存在的问题150
6.2.2系统灵敏度分析理论151
6.2.3感应电动机负荷模型参数易辨识性及辨识策略153
6.3考虑配电网络的综合负荷模型的参数辨识157
6.3.1考虑配电网络的综合负荷模型的可辨识性157
6.3.2简化综合负荷模型的参数确定方法157
6.3.3计及配电网阻抗和无功补偿的完整综合负荷模型的参数辨识163
6.4总体测辨法负荷建模系统174
6.4.1总体测辨法负荷建模系统功能174
6.4.2总体测辨法建模系统中的模型175
参考文献175
第7章故障拟合法负荷建模研究176
7.1故障拟合法负荷建模176
7.1.1故障拟合法建模步骤176
7.1.2故障拟合法建模的基本内容177
7.1.3收集电网扰动故障并建立故障运行方式178
7.1.4对扰动故障资料的可用性评价179
7.1.5仿真结果与故障实测结果一致性判别原则179
7.2国外负荷模型校核研究情况179
7.2.1瑞典电网1983年12月27日事故模拟180
7.2.2WSCC 1996和2000年两次停电事故仿真和模型校核研究180
7.2.3国外研究总结和分析183
7.3国内负荷模型校核研究情况183
7.3.1主要研究工作184
7.3.2研究成果简介184
7.3.3主要结论和存在问题186
7.4人工接地短路试验方法187
7.4.1扰动试验及负荷模型校核研究步骤和方法187
7.4.2分析和总结189
7.5综合负荷模型有效性验证190
7.5.1收集电网扰动故障190
7.5.2对扰动故障的模拟及可用性评价191
7.5.3基于扰动故障对综合负荷模型的验证和校核193
参考文献196
第8章东北电网大扰动试验198
8.1试验概况198
8.2试验意义198
8.3试验过程199
8.3.12004年大扰动试验199
8.3.22005年大扰动试验200
8.4试验的测试201
8.4.12004年大扰动试验201
8.4.22005年大扰动试验201
8.4.3试验数据的评估201
8.5试验的运行方式202
8.5.12004年大扰动试验202
8.5.22005年大扰动试验202
8.6试验测试结果203
8.6.1故障切除时间203
8.6.2短路阻抗203
8.6.3录波曲线204
8.6.4小结204
8.7励磁系统模型参数和小机组的调整204
8.7.1励磁系统模型参数的调整205
8.7.2小机组调整205
8.8基于各种负荷模型的仿真计算与实测对比206
8.8.1计算条件206
8.8.2仿真曲线示例208
8.8.3仿真结果分析212
8.9考虑配电网络的综合负荷模型拟合参数与仿真分析213
8.9.1综合负荷模型的拟合参数213
8.9.2综合负荷模型拟合参数的说明213
8.9.3综合负荷模型的仿真曲线214
8.9.4采用综合负荷模型时暂态电压跌落计算曲线226
8.9.5小结229
8.10综合负荷模型参数灵敏度分析229
8.10.1配电网系统电抗229
8.10.2配电网系统电阻230
8.10.3静态负荷功率因数230
8.10.4电动机负载率231
8.10.5静态负荷构成231
8.10.6小结231
8.11结论和建议232
参考文献233
第9章我国电网综合负荷模型建模研究236
9.1各区域电网综合负荷模型建模情况236
9.1.1华北电网综合负荷模型建模236
9.1.2西北电网综合负荷模型建模240
9.1.3华中电网综合负荷模型建模243
9.1.4东北电网综合负荷模型建模246
9.1.5浙江电网综合负荷模型建模249
9.2综合负荷模型应用管理细则250
9.2.1建立综合负荷模型数据库250
9.2.2规划负荷站点的综合负荷模型应用细则250
9.2.3已投入运行中的负荷站点的综合负荷模型应用细则251
参考文献251
第10章负荷模型对仿真的影响与建模原则252
10.1负荷模型对电力系统仿真计算的影响252
10.1.1负荷模型对潮流计算的影响252
10.1.2负荷模型对短路电流的影响253
10.1.3负荷模型对暂态稳定计算的影响253
10.1.4负荷模型对小扰动动态稳定计算的影响254
10.1.5负荷模型对电压稳定计算的影响256
10.1.6负荷模型对频率稳定的影响257
10.1.7综合负荷模型参数对系统稳定特性的影响257
10.2负荷建模的基本原则259
10.3负荷建模的基础性工作260
10.4负荷建模的基本方法260
参考文献261
京公网安备 11010102004214号