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《湖南大学》 2010年
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考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究

钱军  
【摘要】:紧密结合国家大力开发可再生洁净能源分布式发电技术与装备的科技发展战略,综合运用电力系统分析、系统辨识、计算机技术、统计数学等科学原理与方法,将总体测辨法、仿真实验等电力系统负荷建模理论与方法有机结合,围绕考虑风力发电(Wind Power Generation,WG)、光伏电池(Photovoltaic,PV)、燃料电池(Fuel Cell,FC)、微型燃气轮机(Microturbine,MT)等典型分布式发电装置影响的配电网广义综合负荷建模开展了一系列的研究,具体工作和贡献有如下几个方面: 1、针对电力系统传统感应电动机综合负荷模型存在的结构缺陷,从总体测辨的角度,提出了一种“配电网集结等效的综合感应电动机模型”。模型将配电网络用集总线路-变压器组集结等效,并计及了变压器有载调整分接头的影响;在静态负荷中考虑负荷暂态无功功率的补偿调整作用。推导出了模型的完整解析描述;提出了模型参数的“递推辨识策略”。模型实现了220kV变电站综合负荷物理环境—模型辨识环境—仿真计算环境的统一,更加符合电网的综合负荷实际结构。基于现场实测数据的建模实例表明,该模型在参数稳定性、泛化能力等综合性能上,较传统感应电动机模型有了一定的提高,为考虑分布式发电影响的配电网综合负荷建模提供了有效的广义综合负荷模型结构体系基础。 2、基于MATLAB仿真工具并运用总体测辨负荷建模方法,研究了考虑WG的配电网综合负荷模型结构。提出把WG看作一个功率消耗为负的广义动态负荷,用异步发电机来等效描述;进而提出了一种任意动静比例的异步电机并联静态负荷的配电网广义综合负荷模型来描述含WG的配电网综合负荷特性。3种典型运行方式的建模研究,检验了该模型对不同WG容量和负荷水平的配电网综合负荷特性的综合适应性能力。 3、在构建IEEE 14节点典型配电系统的基础上,研究了容量比例、地理位置和接入方式(集中或分散)等影响因素下WG接入对配电网综合负荷特性的影响。研究表明,容量比例的影响要明显大于地理位置的影响,占主导作用;且WG分散接入的影响要明显小于WG集中接入。在此基础上,利用上面的研究数据,进一步验证了所提出的任意动静比例的异步电机并联静态负荷的广义综合负荷模型的有效性;进而结合第1部分的研究成果对该模型进行了扩展,提出“任意动静比例的配电网集结等效的异步电机广义综合负荷模型”,比较分析验证了该模型的优越性。 4、为研究考虑PV和FC等直流分布式电源影响的配电网综合负荷建模,在构建PV和FC发电系统的基础上,详细阐述了各功能模块的模型和并网控制策略;提出把直流分布式电源看作一个功率消耗为负的广义静态负荷,用恒功率模型来等效描述;进而提出了一种等效静态负荷并联感应电动机的广义综合负荷模型来等效描述含直流分布式电源的配电网综合负荷特性;针对三种不同接入容量比例的直流分布式电源,进行了总体测辨建模研究,通过模型自描述能力、泛化能力和影响其综合负荷特性的关键参数(动静比例和ZIP静态负荷系数)的变化规律分析,验证了该模型的有效性。 5、为研究考虑MT的配电网综合负荷建模,在构建MT发电系统的基础上,详细阐述了各功能模块的模型和控制策略;提出把微型燃气轮机看作一个功率消耗为负的广义动态负荷,用一阶微分方程模型来等效描述;进而提出了一种微型燃气轮机和感应电动机组成的等效动态负荷并联静态负荷的广义综合负荷模型来等效描述含MT的配电网综合负荷特性;针对MT接入容量的不同,对三个样本进行了总体测辨建模研究,验证了该模型的有效性。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM714

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王玲;李欣然;马亚辉;李小菊;曹一家;黎灿兵;;燃料电池发电系统的机电动态模型[J];中国电机工程学报;2011年22期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邹必昌;含分布式发电的配电网重构及故障恢复算法研究[D];武汉大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 毕正军;分布式风力发电对配网综合负荷特性的影响[D];湖南大学;2011年
2 廖斌;分布式小水电对负荷特性的影响及其建模研究[D];长沙理工大学;2012年
3 李小菊;考虑直流型分布式电源的广义综合负荷建模[D];湖南大学;2012年
4 肖园园;风力发电对负荷特性的影响及其广义综合负荷建模[D];湖南大学;2012年
5 颜艳丽;微电网数字仿真方法研究及其负荷建模系统开发[D];湖南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗庆跃;黄大足;黄乘顺;王跃球;陈玮;;基于DW分离模糊负荷模型的无功功率优化[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2006年01期
2 朱新坚;中国燃料电池技术现状与展望[J];电池;2004年03期
3 白鸿斌;王瑞红;王真;迟永宁;;风电场接入电网的电能质量分析方法研究及案例分析[J];东北电力大学学报(自然科学版);2008年06期
4 刘邦银;段善旭;刘飞;徐鹏威;;基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪[J];电工技术学报;2009年06期
5 靳智平;微型燃气轮机发电在我国的应用前景[J];电力学报;2004年02期
6 王伟胜,陈默子;浅论我国风电接入系统的有关问题(英文)[J];Electricity;2004年04期
7 夏小荣;陈辉明;蒋大鹏;;电压型PWM并网逆变器[J];电源技术应用;2005年10期
8 吴佳宇;马秀娟;孙玉德;张敏;;光伏并网逆变器控制策略研究[J];电源技术应用;2009年08期
9 任碧莹;孙向东;同向前;罗小英;;并网逆变器的改进无差拍控制策略[J];电力电子技术;2009年08期
10 李欣然,贺仁睦,周文,张伶俐;综合负荷感应电动机模型的改进及其描述能力[J];电力系统自动化;1999年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 林舜江;负荷动特性的建模及其对电压稳定的影响研究[D];湖南大学;2008年
2 李培强;统计测辨法综合负荷建模研究[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张广东;牵引供电系统综合负荷模型结构研究[D];湖南大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏泽举;;用电信息采集系统实用化关键问题及探讨[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
2 汪永华;王正风;;基于SCADA/EMS的负荷实测与网损在线计算的研究与应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
3 黄少雄;黄太贵;李端超;程栩;;智能变电站信息一体化平台建设方案研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
4 王正风;高涛;;智能电网调度运行面临的关键技术研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
5 汪永华;汪凤凤;;面向21世纪的我国统一坚强智能电网及应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
6 王正风;高涛;;智能电网及国内外发展概述[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
7 杨劲松;;智能电网的进展及关键技术的综述[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
8 吴江;;基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年02期
9 张吉亮;;谐振技术的应用研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
10 王锡琳;;含有光伏电源的微网综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏泽举;;用电信息采集系统实用化关键问题及探讨[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
2 汪永华;王正风;;基于SCADA/EMS的负荷实测与网损在线计算的研究与应用[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
3 黄少雄;黄太贵;李端超;程栩;;智能变电站信息一体化平台建设方案研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
4 王正风;高涛;;智能电网调度运行面临的关键技术研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
5 汪永华;汪凤凤;;面向21世纪的我国统一坚强智能电网及应用[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
6 王正风;高涛;;智能电网及国内外发展概述[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
7 杨劲松;;智能电网的进展及关键技术的综述[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
8 傅尧;潘博;郑百祥;;基于主动均衡技术的电动汽车电池管理系统[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
9 张硕;朱莉;杜林;刘永民;梅小丽;;风电场集中与分布并网对地区电网电压的影响研究[A];经济策论(下)[C];2011年
10 ;On the Topological Characteristics of Power Grids with Distributed Generation[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
3 朱震宇;我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究[D];中国地质大学(北京);2010年
4 撖奥洋;变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 吴晓刚;基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
6 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
8 闫正兵;内部热耦合空分塔的建模与优化研究[D];浙江大学;2010年
9 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
10 刘军;LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹建;基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
2 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
3 李本元;太阳能光伏发电单相并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
4 张维;基于ARM7的配电变电所和开闭所RTU研究[D];山东科技大学;2010年
5 杜守增;太阳能LED照明系统控制器的设计[D];山东科技大学;2010年
6 赵航;开关型YAG脉冲激光电源系统的研究[D];长春理工大学;2010年
7 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年
8 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
9 韩春霞;大功率软开关氙灯电源的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李亭;光伏发电系统自适应控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何海兴;沈红平;王坚;;基于Matlab GUI的交流传动电力机车主电路仿真演示平台[J];大功率变流技术;2009年04期
2 蒋斌;马瑞;周志飞;;考虑SVC的电力系统小干扰电压稳定性分析[J];电力科学与技术学报;2008年04期
3 白鸿斌;王瑞红;王真;迟永宁;;风电场接入电网的电能质量分析方法研究及案例分析[J];东北电力大学学报(自然科学版);2008年06期
4 麻秀范,张粒子;基于十进制编码的配网重构遗传算法[J];电工技术学报;2004年10期
5 余健明,蔡利敏,杨文宇;基于提高系统可靠性降低网损的配电网络重构[J];电工技术学报;2004年10期
6 李欣然;钱军;王立德;李培强;陈辉华;宋军英;;配电网集结等效的异步电动机综合负荷模型及其总体测辨建模[J];电工技术学报;2009年04期
7 黄梅;万航羽;;在动态仿真中风电场模型的简化[J];电工技术学报;2009年09期
8 熊飞;王雪帆;张经纬;阚超豪;;绕线转子无刷双馈电机的链型等效电路模型[J];电工技术学报;2010年02期
9 杨顺昌;异步发电机的研究与应用[J];电工技术杂志;2003年03期
10 胡学浩;分布式发电(电源)技术及其并网问题[J];电工技术杂志;2004年10期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张红斌;电力系统负荷模型结构与参数辨识的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
2 车仁飞;配电网潮流计算及重构算法的研究[D];山东大学;2003年
3 陈琳;分布式发电接入电力系统若干问题的研究[D];浙江大学;2007年
4 赵晶晶;含分布式发电的配电网优化运行研究[D];重庆大学;2009年
5 王丹;分布式发电系统建模及稳定性仿真[D];天津大学;2009年
6 周成;电力系统动态仿真模型及参数有效性评估[D];华北电力大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金艳;综合动态负荷特性的分类与综合研究[D];河海大学;2002年
2 李培强;基于实际电网的负荷建模理论与方法研究[D];湖南大学;2004年
3 储敏;层次分析法中判断矩阵的构造问题[D];南京理工大学;2005年
4 王吉利;分布式发电对区域负荷建模的影响[D];华北电力大学(北京);2006年
5 林舜江;负荷动特性综合方法研究及建模平台的开发[D];湖南大学;2006年
6 廖鹏;粒子群加速寻优的克隆选择算法在配电网优化中的应用[D];浙江大学;2007年
7 王立德;电力系统综合负荷模型结构研究[D];湖南大学;2008年
8 马婉玲;分布式能源系统中燃气轮机热电联产的研究[D];合肥工业大学;2008年
9 李萌;电力系统综合负荷建模方法的研究[D];西安理工大学;2008年
10 黄丽娟;分布式发电系统的三相潮流计算方法[D];天津大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陆治国;祝万平;刘捷丰;吴春军;赵丽丽;;一种新型交错并联双向DC/DC变换器[J];中国电机工程学报;2013年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐振华;面向智能电网的广义综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 冒波波;微电网运行与控制的建模与仿真[D];西南交通大学;2012年
2 唐江丰;小型风力发电利用模式研究[D];沈阳农业大学;2012年
3 李金鑫;牵引供电负荷对电网暂态稳定影响研究[D];湖南大学;2012年
4 李小菊;考虑直流型分布式电源的广义综合负荷建模[D];湖南大学;2012年
5 肖园园;风力发电对负荷特性的影响及其广义综合负荷建模[D];湖南大学;2012年
6 颜艳丽;微电网数字仿真方法研究及其负荷建模系统开发[D];湖南大学;2012年
7 万术来;基于改进粒子群算法的微网环保经济运行的优化[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严俊;赵立飞;;储能技术在分布式发电中的应用[J];安徽电力;2006年03期
2 刘波;王仕城;;10kW无变压器型光伏并网发电逆变器的设计与实现[J];中国建设动态.阳光能源;2005年02期
3 徐建中;分布式供电和冷热电联产的前景[J];节能与环保;2002年03期
4 钱照明;;我国电力电子与电力传动发展的大好机遇[J];变频器世界;2008年07期
5 游华春,龚多祥;风电场用变压器的设计[J];变压器;2005年05期
6 张蕊;刘新正;;平衡牵引变压器的MATLAB建模仿真[J];变压器;2006年11期
7 沈培康;加快燃料电池产业化进程的建议[J];电池;2002年03期
8 姜桂宾,裴云庆,王峰,杨旭,王兆安;SPWM逆变电源的自动主从并联控制技术[J];电工电能新技术;2003年03期
9 雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈;光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究[J];电工电能新技术;2004年03期
10 鞠平,李德丰;感应电动机综合负荷的参数辨识[J];电工技术学报;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 石景海;考虑负荷时变性的大区电网负荷建模研究[D];华北电力大学(北京);2004年
2 张红斌;电力系统负荷模型结构与参数辨识的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
3 潘文霞;大型风电场电压稳定性分析与控制研究[D];河海大学;2004年
4 冯志兵;燃气轮机冷热电联产系统集成理论与特性规律[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 金艳;综合动态负荷特性的分类与综合研究[D];河海大学;2002年
2 林磊;电气化铁路对电力系统影响的分析研究[D];浙江大学;2005年
3 刘艳阳;负荷模型辨识算法研究及建模平台开发[D];湖南大学;2005年
4 姚丹;分布式发电系统孤岛效应的研究[D];合肥工业大学;2006年
5 冯双磊;基于PSCAD/EMTDC的变速风电机组控制系统仿真研究[D];中国电力科学研究院;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 段献忠,包黎昕;电力系统电压稳定分析和动态负荷建模[J];电力系统自动化;1999年19期
3 刘阳;孙绥;;内蒙古电网负荷建模方案分析[J];今日科苑;2007年06期
4 王庆平,陈超英,陈礼义;暂态全过程仿真中面向对象的负荷自适应模型[J];电网技术;2002年08期
5 郭琼,姚晓宁;浅析电力系统负荷对电压稳定性的影响[J];电力系统及其自动化学报;2004年03期
6 安德洪,柳湘月,刘嘉焜,许树荆;基于季节ARIMA模型的电力负荷建模与预报[J];天津大学学报;2004年02期
7 李超;马幼捷;周雪松;李季;高庆雨;;负荷动态特性及模型对分析电压稳定性影响的综述[J];自动化与仪表;2005年S1期
8 余健明;李萌;舒菲;;GRNN算法在电力系统负荷建模中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2009年01期
9 何仰赞,段献忠,陈德树;一种新的负荷动态电压特性模型(一)——模型的建立[J];电力系统及其自动化学报;1993年01期
10 王吉利;贺仁睦;马进;;配网侧接入电源对负荷建模的影响[J];电力系统自动化;2007年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李超;马幼捷;周雪松;李季;高庆雨;;负荷动态特性及模型对分析电压稳定性影响的综述[A];天津市自动化学会第十四届学术年会论文集[C];2005年
2 周菁华;;对基于电网实测负荷建模的几点认识[A];广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C];2006年
3 王剑;张剑;方磊;;GMDH算法及其在负荷建模中的应用[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
4 郑竞宏;朱守真;;部分电动机群失稳模式的综合负荷建模研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(下册)[C];2008年
5 唐向阳;;应用于短期负荷预测的自适应建模方法[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
6 靳希;张文青;;电力系统的负荷建模及其有效性评定方法研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(下册)[C];2008年
7 甘忠;;一种新的分布式发电孤岛检测方法[A];2010输变电年会论文集[C];2010年
8 汪庆桓;金玮;;分布式发电与区域综合能源规划[A];第十三届中国科协年会第7分会场-实现“2020年单位GDP二氧化碳排放强度下降40-45%”的途径研讨会论文集[C];2011年
9 文闪闪;向铁元;宋旭东;;类比负荷预测模型的建立与应用[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年
10 王灿;赵肃;杨成君;;静态负荷不同强度及时间致家兔血清酶和脂质过氧化的变化[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 通讯员 路恩春记者 魏东;用分布式发电抗御自然灾害[N];科技日报;2008年
6 记者 雷新;在家庭企业中开展“分布式发电”[N];人民政协报;2007年
7 张一龙 刘启明;为分布式发电提供法律支持[N];中国电力报;2007年
8 记者 吴长锋通讯员 张瑾;专家畅想“自家用电自己发”[N];科技日报;2007年
9 马姝瑞杨玉华;“自家发电自家用”,科学家畅想“家庭微型电网”[N];新华每日电讯;2007年
10 冯嘉雪;推广分布式能源系统亟待政策支持[N];中国工业报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
2 王吉利;电力系统特殊负荷建模的研究[D];华北电力大学(北京);2010年
3 叶静;电力系统负荷建模的若干问题研究[D];华北电力大学;2012年
4 王振树;负荷建模及其无功优化算法的研究[D];天津大学;2009年
5 徐振华;面向智能电网的广义综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2012年
6 石景海;考虑负荷时变性的大区电网负荷建模研究[D];华北电力大学(北京);2004年
7 王丹;分布式发电系统建模及稳定性仿真[D];天津大学;2009年
8 廖其龙;电压稳定现象和负荷失稳性质的理论分析与控制策略研究[D];重庆大学;2010年
9 李大虎;基于广域测量的电力系统在线安全分析若干关键问题的研究[D];华中科技大学;2006年
10 李培强;统计测辨法综合负荷建模研究[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许津津;基于瞬时值数据的负荷建模研究[D];华北电力大学(北京);2010年
2 王会琳;基于瞬时值数据的负荷建模平台的研究与开发[D];华北电力大学(北京);2011年
3 周盛;高速铁路牵引负荷建模及分析[D];浙江大学;2011年
4 孟凡尧;基于SOM和小波变换数据挖掘的负荷建模平台数据库[D];山东大学;2012年
5 吴勇;石化企业电力负荷建模及其应用研究[D];华北电力大学;2012年
6 谢香波;考虑分布式发电影响的负荷特性研究[D];华北电力大学(北京);2008年
7 李小菊;考虑直流型分布式电源的广义综合负荷建模[D];湖南大学;2012年
8 姜学皎;应用统计综合原理的在线负荷建模方法研究及系统开发[D];湖南大学;2010年
9 王俊枝;基于电能质量在线监测数据的负荷建模研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 孔帅;变电站负荷聚类与综合负荷建模研究[D];长沙理工大学;2010年
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