一种考虑负荷低电压释放特性的负荷模型构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统仿真技术，具体设及一种考虑负荷低电压释放特性的负荷模 型构建方法。
【背景技术】
[0002] 随着电力系统互联程度的提高，电网在故障下的动态特性变得越来越复杂，为了 提高电网的安全性预防大停电事故的发生，在电网规划和运行中往往需要对电网在特定状 态下的特性进行全面了解。因为一方面电网自身的要求决定了不可能在实际电网中做实验 来研究系统稳定性，另外一方面仿真所针对的运行状态往往是未来的预想情况，实际当中 还没有发生，所W也决定了不可能在实际系统中对电网的稳定性进行研究。在运种情况下 仿真就成了电网运行、规划、设计必不可少的工具。
[0003] 实际电网中多次出现了扰动时发生负荷低电压释放现象。W上海电网为例，1998 年6月27日上海蕴藻浜1号主变220闽刀机构箱进水，造成两相短路，此次事故造成的直接停 电负荷为200MW，但低电压释放负荷却高达500MW。主要原因是上海电网高压电网两相故障 造成的暂态低电压，导致大批负荷发生低压脱扣。此外，在东北大扰动的故障录波数据中， 也采集到一些变电站的录波数据出现了扰动前后稳态值不一致的情况，也即出现了低电压 释放现象。针对实际电网出现扰动时负荷低电压释放现象，现有的负荷模型难W描述，因此 深入研究负荷低电压释放特性，构建考虑负荷低电压释放特性的负荷模型和参数，对提高 电力系统数字仿真计算准确度具有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种考虑负荷低电压释放特性的负荷 模型构建方法，通过静态负荷和动态负荷的低压释放特性参数分别表征静态负荷和动态负 荷的低电压释放特性。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] 本发明提供一种考虑负荷低电压释放特性的负荷模型构建方法，所述方法包括W 下步骤：
[0007] 步骤1:将负荷元件分为静态负荷和动态负荷；
[000引步骤2:分别表征静态负荷和动态负荷的低电压释放特性；
[0009] 步骤3:分别确定静态负荷和动态负荷的低压释放特性参数。
[0010] 所述步骤1中，动态负荷为电动机负荷，动态负荷包括空调、冰箱和洗衣机；
[0011] 所述静态负荷为除电动机负荷外的其他负荷，动态负荷包括白识灯、热水器和电 视。动态负荷。
[0012] 所述步骤2中，分别通过静态负荷低电压释放特性参数和动态负荷低电压释放特 性参数表征静态负荷和动态负荷的低电压释放特性。
[0013] 所述静态负荷低电压释放特性参数包括静态负荷低电压释放动作电压、静态负荷 低电压释放平均延迟时间常数W及静态负荷低电压释放比例。
[0014] 所述动态负荷低电压释放特性参数包括动态负荷低电压释放动作电压、动态负荷 低电压释放平均延迟时间常数W及动态负荷低电压释放比例。
[0015] 所述步骤3包括W下步骤：
[0016] 步骤3-1:计算静态负荷的综合有功功率，并确定静态负荷低电压释放动作电压、 静态负荷低电压释放平均延迟时间常数W及静态负荷低电压释放比例；
[0017] 步骤3-2:计算动态负荷的综合有功功率，并确定动态负荷低电压释放动作电压、 动态负荷低电压释放平均延迟时间常数W及动态负荷低电压释放比例。
[0018] 所述步骤3-1中，设Ni表示设备类型i的有功功率占负荷节点有功功率的百分比， 且i = l，...，k，k为负荷节点中包含的设备类型个数，Nsi为设备类型冲静态负荷的有功百 分比，Po表示负荷节点的有功负荷初值，则设备类型i中静态负荷的有功功率Psi为：
[0019] Psi = Ni XPfeXPo (1)
[0020] 于是静态负荷的综合有功功率为负荷模型中各个设备类型的静态负荷有功功率 之和，即：
[0021] 斌
[0022] 其中，Psa表示静态负荷的综合有功功率。
[0023] 采用设备类型i中静态负荷的有功功率Psi相对于静态负荷的综合有功功率Psa的 标么值为加权因子对静态负荷低电压释放动作电压化S、静态负荷低电压释放平均延迟时间 常数TcsW及静态负荷低电压释放比例Kcs进行综合，有：
(3) (4、 (S)
[0027]其中，Uui表示设备类型i中静态负荷低电压释放动作电压，Tui表示设备类型i中 静态负荷低电压释放平均延迟时间常数，Kcsi表示设备类型i中静态负荷低电压释放比例。 [00%]所述步骤3-2中，Ni表示设备类型i的有功功率占负荷节点有功功率的百分比，且i =1，...，k，k为负荷节点中包含的设备类型个数，Nmi为设备类型i中动态负荷的有功百分 比，Po表示负荷节点的有功负荷初值，则设备类型i中动态负荷的有功功率Pmi为：
[0029] PMi = NiXNMiXPo (6)
[0030] 于是动态负荷的综合有功功率为负荷模型中各个设备类型的动态负荷有功功率 之和，即：
[0031] 冷"=X 冷， （7)
[0032] 其中，PMa表示动态负荷的综合有功功率。
[0033] 采用设备类型i中动态负荷的有功功率PMi相对于动态负荷的综合有功功率PMa的 标么值为加权因子对动态负荷低电压释放动作电压U?、动态负荷低电压释放平均延迟时间 常数及动态负荷低电压释放比例K?进行综合，有：
(8) 巧) (10)
[0037] 其中，Ucmi表示设备类型i中动态负荷低电压释放动作电压，表示设备类型i中 动态负荷低电压释放平均延迟时间常数，Kcmi表示设备类型i中动态负荷低电压释放比例。
[0038] 与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有W下有益效果：
[0039] 1)本发明深入研究负荷低电压释放特性，构建了考虑负荷低电压释放特性的负荷 模型，对提高电力系统数字仿真计算准确度具有重要的意义；
[0040] 2)本发明采用单个设备类型中静态负荷的有功功率相对于静态负荷的综合有功 功率的标么值为加权因子对静态负荷低电压释放动作电压、静态负荷低电压释放平均延迟 时间常数W及静态负荷低电压释放比例进行综合，描述静态负荷的低电压释放特性;并采 用单个设备类型中动态负荷的有功功率相对于动态负荷的综合有功功率的标么值为加权 因子对动态负荷低电压释放动作电压、动态负荷低电压释放平均延迟时间常数W及动态负 荷低电压释放比例进行综合，描述动态负荷的低电压释放特性；
[0041] 3)本发明提供的方法克服了传统负荷模型无法描述负荷低电压释放特性的缺点， 提高了电力系统仿真计算的准确性与可信度，为电力系统的科学规划和安全稳定运行提供 了有力保障。
【附图说明】
[0042] 图1是本发明实施例中考虑负荷低电压释放特性的负荷模型构建方法流程图；
[0043] 图2是本发明实施例中考虑负荷低电压释放特性的负荷模型结构图；
[0044] 图3是本发明实施例中IE邸10机39节点系统图；
[0045] 图4是本发明实施例中母线8处的电压变化曲线图；
[0046] 图5是本发明实施例中母线8处的有功功率变化曲线图；
[0047] 图6是本发明实施例中母线8处的无功功率变化曲线图；
[0048] 图7是本发明实施例中有功功率拟合曲线图；
[0049] 图8是本发明实施例中无功功率拟合曲线图。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0051] 本发明提供一种考虑负荷低电压释放特性的负荷模型构建方法，所述方法包括W 下步骤：
[0052] 步骤1:将负荷元件分为静态负荷和动态负荷；
[0053] 步骤2:分别表征静态负荷和动态负荷的低电压释放特性；
[0054] 步骤3:分别确定静态负荷和动态负荷的低压释放特性参数。
[0055] 所述步骤1中，动态负荷为电动机负荷，动态负荷包括空调、冰箱和洗衣机；
[0056] 所述静态负荷为除电动机负荷外的其他负荷，动态负荷包括白识灯、热水器和电 视。动态负荷。
[0057] 所述步骤2中，分别通过静态负荷低电压释放特性参数和动态负荷低电压释放特 性参数表征静态负荷和动态负荷的低电压释放特性。
[0058] 所述静态负荷低电压释放特性参数包括静态负荷低电压释放动作电压、静态负荷 低电压释放平均延迟时间常数W及静态负荷低电压释放比例。
[0059] 所述动态负荷低电压释放特性参数包括动态负荷低电压释放动作电压、动态负荷 低电压释放平均延迟时间常数W及动态负荷低电压释放比例。
[0060] 所述步骤3包括W下步骤：
[0061] 步骤3-1:计算静态负荷的综合有功功率，并确定静态负荷低电压释放动作电压、 静态负荷低电压释放平均延迟时间常数W及静态负荷低电压释放比例；
[0062] 步骤3-2:计算动态负荷的综合有功功率，并确定动态负荷低电压释放动作电压、 动态负荷低电压释放平均延迟