负荷建模对电压稳定的影响_开题报告

电力系统是非线性动力系统，稳定本身属于动态范畴，电压失稳或电压崩溃本质是一个动态过程。当我们深入研究电压不稳定发生的原因、机理及其变化过程时，特别是要研究因电压过低而导致系统的动态稳定破坏时，静态分析方法难以完整计及系统动态元件的影响，因此无法深入研究电压失稳的机理及其演变过程。必须在计及元件动态作用的前提下，建立恰当的数学模型，采用合适的动态方法进行研究才能真正揭示电压失稳的发展机制。

电力负荷建模的发展和现状

人们早在20世纪30、40年代认识到负荷模型对电力系统分析的重要性，并开始研究负荷随电压和频率变化的静态和动态特性，这一阶段可以说是负荷建模的萌芽期。 

到了60、70年代，由于数字电子计算机技术的发展和应用，人们大量采用计算机进行复杂电力系统的仿真，同其它系统元件模型一样，负荷建模工作有了相当的进展，除了提出了恒阻抗、恒电流、恒功率模型外，还在计算中采用了感应电动机负荷模型和多项式、幂指数负荷模型。 

在1976年美国电力科学研究院(EPRI)主持了一项大型研究计划，其主要目的是为电力公司建立一套基于统计综合法的负荷建模方法。研究工作在加拿大和美国同时展开，美国的Texas大学负责建模方法研究，GE公司的电力工程负责通过大利亚等国在实际系统中研制和投运了大批电力负荷特性记录仪，记录了大量数据，籍此开展了大量基于总体测辨法的研究[3]。 

CIGRE和IEEE都设有负荷建模工作组，其不定期发表的专题报告，对归纳总结负荷建模的研究成果和指导负荷建模的研究起到了重要作用。1990年CIGRE发表的专题报告，结合荷兰FGO电网对各种负荷模型的动态计算效果进行详细论证，对负荷模型及测试方法进行总结。IEEE在1993年发表的报告统一了负荷建模中许多术语和定义，总结了负荷模型从建立、验证到应用的有关问题。IEEE在1995年2月的报告列出了负荷建模研究中提出的许多有价值的负荷模型、文献，以期推动负荷建模的进一步研究和实际应用。1995年8月的报告推荐了用于电力系统潮流计算和动态仿真的标准化负荷模型。

现有负荷建模方法有两大类：统计综合法和总体测辨法。统计综合法负荷建模在己知负荷类型数据、各类负荷构成数据和负荷元件平均特性的基础上，通过加权综合得到负荷模型的参数。电动机群的等值是统计综合法必须考虑的一个重要方面，现有的方法主要为KVA加权等值法和初始功率不变法，这些方法的假设条件过于理想，方法过于简单。在负荷建模方面统计综合法目前存在以下困难： 

(1)各类元件的平均特性的确定，如电动机群的等值； 

(2)负荷元件成千上万，统计工作不但费时、费力，而且难以统计准确； (3)统计工作不可能经常进行，该方法不适合研究负荷的时变性。 由于统计综合法上述困难，近年来，较少见到有关的文献和实际应用。 总体测辨法根据现场采集的负荷所在母线的电压、频率、有功、无功数据，然后根据系统辨识理论确定负荷模型结构和参数。该方法不必详细知道负荷内部的复杂构成，是解决成千上万用电设备构成的负荷建模困难的一个可行办法。总体测辨法所获得的模型参数是以模型响应能最好地拟合所观测到的负荷响应数据为目标，所以负荷模型具有符合实际的特点。总体测辨法由于上述特点，所以该方法发展很快。 

负荷建模的最终目的是应用，所建立的负荷模型是否合理最终要看其在实际系统中应用时能否提高仿真精度，即模型的有效性问题。目前负荷建模的研究大多停留在建立负荷模型，而对所建立的负荷模型有效性研究不多，1999年华北电力大学和中国电科院系统所合作在BPA中加入了差分方程负荷模型，为动态负荷模型有效性的研究和模型的应用作了重要的准备工作。为了推进负荷模型的实用化，需要对负荷模型的有效性作进一步的研究。随着广域测量系统(WAMS)与相量测量单元(PMU)的实际应用，一些包括整个区域的功角监测量在内的综合电网状态实时同步监测系统也已进入实际工程应用阶段精确的负荷模型可以用精确的仿真得到验证，模型的好坏可以有一个客观的评价标准。

本次研究的内容

本文在总结国内外现有研究成果的基础上，对电力系统负荷模型进行了研究，从理论上证明了电力系统负荷建模的重要性。本文分别介绍了静态负荷模型和动态负荷模型。其中：静态模型阐述了静态负荷模型特性、多项式负荷模型、幂函数模型和负荷模型的静态特征系数；动态模型则研究了连续动态系统模型、离散系统模型和感应电动机模型。 

（二）、通过对电力系统稳定性理论进行研究，充分证明电力系统负荷建模与电力系统稳定性之间有紧密的联系。本文从静态稳定和暂态稳定两方面进行研究，分别介绍了静态（暂态）稳定研究的主要内容和提高静态（暂态）稳定性的主要措施。

（三）、通过比较，选择用MATLAB进行仿真，并且分别从负荷大小和负荷类型对系统稳定性的影响进行仿真，用数据证明负荷特性对电力系统稳定性的影响。

研究难点及其解决方法

由于负荷本身的随机性、分散性和多样性使得负荷模型的建立十分困难,负荷建模仍是电力界公认的难题但负荷建模的困难并没有阻止人们对它的探索,自70年代以来人们对负荷模型进行了大量的研究,取得了一定的成果。本文综合评述了负荷模型的重要性和及其最新发展状况,并对其发展作了展望。

电力系统电压稳定性一直是近年来的热点研究问题之一,经过众多研究人员长时间的努力,取得了大量的研究成果。本文综述了电力系统电压稳定性研究中各种分析方法的成果和存在问题。

3.在负荷建模方面统计综合法目前存在以下困难： 

(1)各类元件的平均特性的确定，如电动机群的等值； 

(2)负荷元件成千上万，统计工作不但费时、费力，而且难以统计准确； (3)统计工作不可能经常进行，该方法不适合研究负荷的时变性。 由于统计综合法上述困难，近年来，较少见到有关的文献和实际应用。 总体测辨法根据现场采集的负荷所在母线的电压、频率、有功、无功数据，然后根据系统辨识理论确定负荷模型结构和参数。该方法不必详细知道负荷内部的复杂构成，是解决成千上万用电设备构成的负荷建模困难的一个可行办法。总体测辨法所获得的模型参数是以模型响应能最好地拟合所观测到的负荷响应数据为目标，所以负荷模型具有符合实际的特点。总体测辨法由于上述特点，所以该方法发展很快

^范文提纲

课题研究背景

电力负荷研究的重要意义

电力负荷模型

静态负荷模型

动态负荷模型

电力系统稳定性理论

六．参考文献

李培强.李欣然.林舜江.电力负荷建模研究评述.电力系统及其自动化学报.2013（2）：9

 殷华，丁坚勇. 电压稳定问题综述[J]. 东北电力技术， 2003,99(6) : 19-26.

鞠萍.电力系统负荷建模理论与实践.电力系统自动化.1999年（19）：23.

周文.电力系统负荷建模平台的研究．北京：华北电力大学博士学位^范文.1996

金艳.综合动态负荷特性的分类与研究.河南大学硕士学位^范文.2002

郭伯宙.电力系统电压稳定性的研究.湖南大学硕士学位^范文.2004.

王立德.电力系统综合负荷模型结构研究.湖南大学硕士学位^范文.2008