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负荷模型对电网暂态稳定性和输电能力的影响

陈萌  
【摘要】:随着我国进入大区电网互联进程的推进,电网规模不断扩大,复杂程度愈来愈高。目前我国电力生产采用传统的负荷模型指导电力生产时,发现互联电网的稳定性水平达不到预期的目标,造成电能传输的瓶颈。因此,加强负荷模型对电网暂态稳定性和输电能力影响的研究,对于提高电网仿真分析的准确度,从而提高电网运行的安全性和经济性,具有重要的理论和实际意义。 首先,在充分论述电力系统负荷建模理论的基础上,利用统计综合法对山东某地区220KV变电站的负荷成分进行调查分类,得出两种负荷类型的变电站;根据EPRI模拟实验得出的典型设备静态模型参数,运用数学公式得出ZIP静态负荷模型参数;利用IEEE推荐的典型感应电动机模型参数并对其容量进行加权平均,得到动态负荷模型参数;同时考虑了配电网络的阻抗的影响,通过等值的方法获得配电网络的等值阻抗,进一步得出考虑配电网的综合负荷模型。 其次,利用IEEE9节点系统,通过设置最严重的三相短路故障分析传统负荷模型、综合负荷模型和实际模型对电网暂态稳定性的影响;针对固定线路的同一故障,通过加大送端出力和减小受端出力,分析不同模型下暂态稳定性最大传输功率。通过综合负荷模型、传统负荷模型与实际模型暂态稳定性和输电能力的比较分析基于统计综合法综合负荷模型的适应性,并指出传统负荷模型比实际电网要乐观的多。 再次,将三种负荷模型应用实际网络中,分析了不同负荷模型对电压稳定的影响,通过仿真发现在故障消失后,传统负荷模型比实际模型的电压恢复快且稳定,而综合负荷模型与实际模型的电压变化比较贴近;在电网多条线路设置故障计算出极限切除时间,通过比较各条线路的稳定极限发现传统模型稳定极限切除时间比实际电网的时间要长,验证了传统负荷模型的乐观,并指出系统薄弱的部分对电网的规划提出了建议。 最后,通过仿真说明了利用统计综合法建立的综合负荷模型比传统负荷模型更加符合实际电网,验证了该方法是有效可行性的,这对电力系统的规划、运行和决策提供了新依据。


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