負(fù)荷模型不確定性對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)影響的分析方法

1、負(fù)荷模型不確定性對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)影響的分析方法李美燕,馬進(jìn)(華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)保護(hù)與動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京市102206摘要:為了快速搜尋大型電力系統(tǒng)中關(guān)鍵的負(fù)荷節(jié)點(diǎn),并定量分析其不確定性對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響,系統(tǒng)地提出了一種分析大電網(wǎng)中負(fù)荷模型不確定性對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)影響的方法。此方法第1步通過(guò)尋找系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的電氣中心,并對(duì)各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷重要度指標(biāo)值由高至低的排序來(lái)尋找對(duì)動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果影響較大的負(fù)荷節(jié)點(diǎn),對(duì)重要負(fù)荷進(jìn)行初步的篩選。第2步應(yīng)用概率分配法進(jìn)一步對(duì)重要負(fù)荷的不確定性進(jìn)行定量分析,精確分析負(fù)荷模型的不確定性對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。對(duì)海南電網(wǎng)的仿真分析驗(yàn)證了該方法在大電網(wǎng)動(dòng)態(tài)仿真中的實(shí)

2、用性和有效性,可為運(yùn)行人員快捷地尋找出在故障中顯著影響發(fā)電機(jī)功角的重要負(fù)荷節(jié)點(diǎn),并對(duì)響應(yīng)進(jìn)行定量的不確定性分析。關(guān)鍵詞:負(fù)荷排序;關(guān)鍵負(fù)荷;動(dòng)態(tài)仿真;概率分配法;不確定性分析收稿日期:2009209227;修回日期:2009212229。國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50707009;高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20070079014;北京市科技新星計(jì)劃;“111”引智計(jì)劃(B08013。0引言隨著大電網(wǎng)的互聯(lián),電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定變得復(fù)雜和難以預(yù)測(cè)1。自從1996年8月10日美國(guó)西部電力系統(tǒng)(WSCC 的大停電事故發(fā)生后,負(fù)荷模型在動(dòng)態(tài)仿真中的重要性日益受到人們的關(guān)注。事故發(fā)生后,美國(guó)

3、邦納維爾電管局(B PA 仿真結(jié)果無(wú)法重現(xiàn)故障,在修改了西北部和加拿大部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷模型,即將恒電流模型轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)靜態(tài)負(fù)荷模型后,振蕩失穩(wěn)波形才與仿真結(jié)果相符223。由此可知,動(dòng)態(tài)元件的準(zhǔn)確建模對(duì)于研究電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定有著重要意義,特別是在系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)上,其負(fù)荷模型參數(shù)的不確定性會(huì)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真產(chǎn)生很大的影響。近年來(lái)提出的概率分配法(probabilistic collocation met hod ,PCM 與軌跡靈敏度法等都是有效的不確定分析方法426,對(duì)每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)進(jìn)行少量的仿真便可快速確定出其參數(shù)的不確定性對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。文獻(xiàn)7用PCM 分析了不同的動(dòng)態(tài)負(fù)荷比例對(duì)

4、母線電壓和發(fā)電機(jī)功角的不確定度的影響,但只是對(duì)小系統(tǒng)算例逐個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單因素的不確定性分析,然而,電網(wǎng)中負(fù)荷節(jié)點(diǎn)分布極為廣泛,不可能采用逐點(diǎn)修改負(fù)荷模型參數(shù)的方法研究負(fù)荷模型對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。因此,首先要解決的問(wèn)題是如何有效、快速尋找大電網(wǎng)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(系統(tǒng)故障時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)功角有較大影響的負(fù)荷節(jié)點(diǎn);而且,如何在工程中分析大電網(wǎng)中負(fù)荷模型不確定性對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)影響這個(gè)問(wèn)題尚未得到本質(zhì)的解決,仍然需要進(jìn)一步深入的研究。與文獻(xiàn)7相比,本文提出了一種在大電網(wǎng)中系統(tǒng)地分析解決負(fù)荷模型的不確定性對(duì)動(dòng)態(tài)影響這一難題的方法。此方法分為2個(gè)步驟:第1步用負(fù)荷排序法進(jìn)行初篩,初步確定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),計(jì)算出各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的重要

5、度指標(biāo)值,并根據(jù)指標(biāo)值從高到低進(jìn)行排序,重要度指標(biāo)值較高的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)顯著影響發(fā)電機(jī)功角的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn);第2步應(yīng)用不確定分析方法PCM ,精確分析負(fù)荷模型對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響,對(duì)篩選出來(lái)的關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)采用綜合負(fù)荷模型進(jìn)一步準(zhǔn)確建模,并定量地分析關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電動(dòng)機(jī)比例及節(jié)點(diǎn)注入有功2個(gè)因素的不確定性對(duì)發(fā)電機(jī)功角的影響。1分析方法的原理及模型階數(shù)的確定1.1負(fù)荷排序法原理負(fù)荷排序法的基本原理是,尋找系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)的“電氣中心”,并對(duì)計(jì)算出的全網(wǎng)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的重要度指標(biāo)值進(jìn)行排序,從而對(duì)重要負(fù)荷進(jìn)行初步篩選。考慮到電氣距離的影響,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y b 為:Y b =Y

6、gg Y gb Y bgY bb(1式中:下標(biāo)g 代表發(fā)電機(jī)內(nèi)節(jié)點(diǎn);下標(biāo)b 代表除內(nèi)節(jié)點(diǎn)外的其他母線節(jié)點(diǎn)?？紤]到負(fù)荷大小的影響,由于動(dòng)態(tài)過(guò)程中負(fù)荷吸收的功率隨電壓波動(dòng)變化。根據(jù)式(2把負(fù)荷節(jié)點(diǎn)注入的有功和無(wú)功的影響轉(zhuǎn)換為恒阻抗負(fù)荷模型61第34 卷第7期2010年4月10日Vol.34No.7Apr.10,2010Z L,修正節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣(式(1。Z L=U2LS3L=U2LP2L+Q2L(2式中:Z L為恒阻抗負(fù)荷模型;U L為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓; P L和Q L分別為負(fù)荷吸收的有功功率和無(wú)功功率。通過(guò)消去負(fù)荷節(jié)點(diǎn),得到從發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)看進(jìn)去的等效導(dǎo)納矩陣:Y eq=Y gg-Y gb(Y bb-1Y

7、 bg(3故障過(guò)程中,失穩(wěn)發(fā)電機(jī)組相對(duì)于其他發(fā)電機(jī)有較大的功角搖擺,這里定義擾動(dòng)時(shí)失穩(wěn)發(fā)電機(jī)的內(nèi)電勢(shì)E g的功角相對(duì)其他發(fā)電機(jī)組功角拉開(kāi)3,即E g=E(0+3,0為發(fā)電機(jī)的初始功角,E為發(fā)電機(jī)的內(nèi)電勢(shì)幅值。這里假設(shè)發(fā)電機(jī)暫態(tài)電勢(shì)E恒定。且滿足:I eq g=Y eq E g。I eq g和E g分別為修改發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)功角后的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)新的注入電流和暫態(tài)電勢(shì),可根據(jù)節(jié)點(diǎn)收縮后的等效網(wǎng)絡(luò)求得。故障后各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓V L可由下式求得:E gV L=Y gg Y gbY bgY bb-1I eq g(4式中:Y gb,Y bg,Y bb為修正后的導(dǎo)納矩陣子矩陣。本文稱由式(4求得的系統(tǒng)電壓最低的負(fù)

8、荷節(jié)點(diǎn)V Lmin為系統(tǒng)的“電氣中心”。對(duì)于每一個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn),本文定義一個(gè)負(fù)荷重要度指標(biāo)L:L j=1-|F ji E i|(5式中:L j為第j個(gè)負(fù)荷的重要度指標(biāo)值;F ji為負(fù)荷參與因子,為F矩陣的第j行、第i列的元素;F= -Y-1bb Y bg;iG;jL;G為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)集合;L為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合;E i為第i個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的復(fù)電壓。對(duì)L j的幅值從高至低進(jìn)行排序,指標(biāo)值較高的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)即為影響失穩(wěn)發(fā)電機(jī)功角穩(wěn)定的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),指標(biāo)值越低的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)對(duì)該發(fā)電機(jī)功角影響越小,重要性越低。對(duì)于篩選出來(lái)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),應(yīng)采取準(zhǔn)確的負(fù)荷模型,而其他負(fù)荷重要度指標(biāo)值低的影響不大的負(fù)荷節(jié)點(diǎn),采取簡(jiǎn)單的負(fù)荷模型便可。1

9、.2PCM原理PCM8210的主要目的是尋找不確定的輸入量與要觀察的輸出量之間的關(guān)系。假設(shè)Y(x是系統(tǒng)實(shí)際輸出量Y(x的估計(jì)值,Y(x與Y(x的關(guān)系可用正交多項(xiàng)式來(lái)表示:Y(x=Y0H0(x+Y1H1(x+Y n H n(x(6式中:Y0,Y1,Y n為多項(xiàng)式系數(shù);H j(x和H k(x分別為關(guān)于x的第j階和第k階正交多項(xiàng)式,其中H-1(x=0,H0(x=1,可根據(jù)式(7求解出一系列的正交多項(xiàng)式。H j,H k=f(xH j(xH k(xd x=0jkA j j=k(7式中:H j,H k為H j與H k的內(nèi)積;f(x為描述系統(tǒng)不確定參數(shù)x的概率密度函數(shù);A j為大于0的內(nèi)積值。PCM最關(guān)鍵的

10、一步是建立關(guān)于輸入量x與響應(yīng)量Y(x的近似關(guān)系式。在PCM中,借用高斯求積公式,更高一階正交多項(xiàng)式的根可以作為輸入量x的值,可使積分具有更高的代數(shù)精度。當(dāng)H0(x, H1(x,H n(x求出后,只需要運(yùn)行n+1次仿真得到系統(tǒng)的響應(yīng)Y(n取決于正交多項(xiàng)式的階數(shù),代入式(6,系數(shù)Y0,Y1,Y n便可求出。PCM的最后一步是檢查擬合的誤差,檢查并評(píng)價(jià)擬合的精度?？傉`差的表達(dá)式及響應(yīng)估計(jì)值Y= g(x的期望值、方差等統(tǒng)計(jì)公式步驟參見(jiàn)附錄A。1.3不確定參數(shù)的選取及模型階數(shù)的確定本文采用海南電網(wǎng)為仿真系統(tǒng),海南電網(wǎng)是一個(gè)獨(dú)立電網(wǎng),有146條母線、59個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、20臺(tái)發(fā)電機(jī)。這里選用2個(gè)研究參數(shù):節(jié)點(diǎn)

11、注入功率P以及電動(dòng)機(jī)比例k pm。為了考慮較惡劣的情況,在一定的假設(shè)條件下進(jìn)行,即k pm服從0.1,1.0的均勻分布,而P在穩(wěn)態(tài)情況下的±100%范圍內(nèi)均勻變化。研究13階模型的相對(duì)總和平方根誤差參見(jiàn)附錄B表B1。從表B1中可看出,越高階的模型具有越高的擬合精度。3階模型的誤差是6.19×10-4,表明已有足夠的精度,因此本文采用3階擬合模型分析暫態(tài)穩(wěn)定的不確定度。2仿真算例及分析在系統(tǒng)的典型故障中,對(duì)于某些功角失穩(wěn)的發(fā)電機(jī)(群,利用負(fù)荷排序法修改失穩(wěn)發(fā)電機(jī)(群內(nèi)電勢(shì)的角度,觀測(cè)各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓幅值。以海南電網(wǎng)實(shí)際系統(tǒng)為例,分別在E恒定和E不恒定時(shí),對(duì)篩選出的重要節(jié)點(diǎn)對(duì)功

12、角的影響進(jìn)行定量的不確定性分析比較,以驗(yàn)證本文方法的有效性。2.1E恒定時(shí)如果忽略發(fā)電機(jī)在故障中的次暫態(tài)過(guò)程,即暫態(tài)電勢(shì)E恒定時(shí),20臺(tái)發(fā)電機(jī)全部采用經(jīng)典的發(fā)電機(jī)模型。設(shè)0s時(shí)在76號(hào)母線發(fā)生三相接地短路故障,故障在0.2s時(shí)切除,N IUL2G,N IUL3G, N IUL4G這3臺(tái)發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電機(jī)群功角均增71運(yùn)行可靠性與廣域安全防御李美燕,等負(fù)荷模型不確定性對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)影響的分析方法大,發(fā)生失穩(wěn),當(dāng)采取負(fù)荷排序方法,3取120°,各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓幅值情況見(jiàn)附錄B 表B2。一個(gè)值得思考的問(wèn)題是當(dāng)修改的角度3不是120°,而是其他角度時(shí),是否會(huì)對(duì)負(fù)荷排序產(chǎn)生影響。因此,本

13、文對(duì)失穩(wěn)發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電勢(shì)角度分別改變60°,120°,180°,負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的排序和負(fù)荷重要度指標(biāo)值如表1所示。表1中僅列出了排序?yàn)榍?的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)及其重要度指標(biāo)值。詳細(xì)的表格參見(jiàn)附錄B 表B3?？梢钥闯?對(duì)于不同的暫態(tài)電勢(shì)功角的修改,負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的排序雖略有不同,但影響較大的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷重要度指標(biāo)值仍然較高,位于排序表的前面。因此,第13,12,14,82,76,81號(hào)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷可被列入重要負(fù)荷。對(duì)篩選出來(lái)的重要負(fù)荷應(yīng)進(jìn)一步精確建模,并結(jié)合PCM 分析負(fù)荷模型的不確定性對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)(如發(fā)電機(jī)功角的影響。表1不同功角的修改與負(fù)荷排序結(jié)果的比較T able 1R anking of

14、 load by different angle change排序失穩(wěn)發(fā)電機(jī)功角改變60°負(fù)荷節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)值失穩(wěn)發(fā)電機(jī)功角改變120°負(fù)荷節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)值失穩(wěn)發(fā)電機(jī)功角改變180°負(fù)荷節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)值1130.1172130.3836120.57162120.1170120.3833140.57163140.1170140.3833130.57124820.0679820.2737820.43535810.0627760.2527760.37146760.0616810.2269750.3295為了定量分析發(fā)電機(jī)功角的不確定度,現(xiàn)對(duì)負(fù)荷排序法中功角改變120&#

15、176;時(shí)排序?yàn)榈?的82號(hào)負(fù)荷和排序?yàn)榈?1的98號(hào)負(fù)荷進(jìn)一步進(jìn)行研究。分別對(duì)其進(jìn)行精確的負(fù)荷建模。82號(hào)和98號(hào)負(fù)荷分別采用綜合負(fù)荷模型,即感應(yīng)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)靜態(tài)負(fù)荷模型(100%恒阻抗模型,其中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型參數(shù)采用IEEE 提供的工業(yè)民用加權(quán)綜合電動(dòng)機(jī)參數(shù)11,其他節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷模型則全部采用100%恒阻抗的靜態(tài)模型。并進(jìn)一步結(jié)合PCM 分別分析這 2個(gè)負(fù)荷的不確定性對(duì)失穩(wěn)發(fā)電機(jī)功角期望值和±3標(biāo)準(zhǔn)偏差的影響。圖1為82號(hào)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電動(dòng)機(jī)比例和節(jié)點(diǎn)注入功率變化時(shí)失穩(wěn)發(fā)電機(jī)N IUL2G 的功角不確定度。從圖1中可看出,發(fā)電機(jī)N IUL2G 的功角受82號(hào)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷比例及節(jié)點(diǎn)注入功

16、率的影響較大,第1擺中±3標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大差值為9.32°最大差值與搖擺幅值的比例為24.52%,第2擺的±3標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大差值為16.28°,最大差值與搖擺幅值的比例為49.33%。圖1NIU L2G 發(fā)電機(jī)(2階模型功角的不確定度(82號(hào)負(fù)荷Fig.1Angle uncertainties in NIU L2G of load 82usingidentical m achine model98號(hào)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷比例和節(jié)點(diǎn)注入功率變化時(shí),失穩(wěn)發(fā)電機(jī)N IUL2G 的功角不確定度參見(jiàn)附錄C 圖C1。從圖C1可看出,N IUL2G 發(fā)電機(jī)功角的第1擺和第2擺幅

17、值的不確定度不大。此與附錄B 表B2顯示的負(fù)荷重要度指標(biāo)值一致(功角搖擺為120°時(shí)82號(hào)負(fù)荷母線的負(fù)荷重要度指標(biāo)值為0.2737,高于98號(hào)負(fù)荷母線的負(fù)荷重要度指標(biāo)值0.1636。實(shí)際上,82號(hào)負(fù)荷是距N IUL2G 電氣中心較近且負(fù)荷較重的節(jié)點(diǎn),而98號(hào)節(jié)點(diǎn)是距電氣中心較遠(yuǎn)且負(fù)荷較輕的節(jié)點(diǎn)。2.2E 不恒定時(shí)實(shí)際上,如果考慮發(fā)電機(jī)在故障中的次暫態(tài)過(guò)程,即E 不恒定時(shí),發(fā)電機(jī)的6階模型比2階模型更能準(zhǔn)確描述發(fā)電機(jī)的暫態(tài)行為。因此,有必要研究在所有發(fā)電機(jī)采取6階模型并加裝有勵(lì)磁機(jī)時(shí),負(fù)荷模型及負(fù)荷大小的不確定性對(duì)失穩(wěn)發(fā)電機(jī)的功角影響。N IUL2G ,N IUL3G ,N IUL4G

18、 這3臺(tái)發(fā)電機(jī)雖然沒(méi)有失穩(wěn),但相對(duì)于其他發(fā)電機(jī)仍有較大的功角振蕩,所以仍選其作為研究對(duì)象,另外仍然選用82號(hào)負(fù)荷和98號(hào)負(fù)荷進(jìn)行不確定性分析。82號(hào)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電動(dòng)機(jī)比例及節(jié)點(diǎn)注入功率變化時(shí),發(fā)電機(jī)N IUL2G 的功角不確定度參見(jiàn)附錄C 圖C2。第1擺±3標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大差值為13.04°,最大差值與搖擺幅值的比例為43.46%;第2擺±3標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大差值為12.14°,最大差值 與搖擺幅值的比例為48.56%。98號(hào)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷比例及節(jié)點(diǎn)注入功率變化時(shí),發(fā)電機(jī)N IUL2G 的功角不確定度參見(jiàn)附錄C圖C3。從圖C3中可看出,第1擺±3標(biāo)準(zhǔn)偏

19、差的最大差值為1.56°,最大差值與搖擺幅值的比例為5.3%。此不確定度相對(duì)于82號(hào)負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)N IUL2G 功角的不確定度可以忽略不計(jì)。由此可見(jiàn),排序靠前的82號(hào)負(fù)荷比排序靠后的98號(hào)負(fù)荷812010,34(7所引起N IUL2G發(fā)電機(jī)的不確定度要大,亦即82號(hào)負(fù)荷對(duì)于N IUL2G發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)更為重要。此外,由表1可以看出,當(dāng)有更大的功角失穩(wěn)時(shí),負(fù)荷重要度指標(biāo)值差別更大,重要負(fù)荷的指標(biāo)值越高;也就是說(shuō),當(dāng)發(fā)生較為嚴(yán)重的故障或故障切除時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),關(guān)鍵負(fù)荷的影響就更為明顯。為了證實(shí)這一推測(cè),0s時(shí)在母線76處設(shè)置三相短路故障,故障在1s時(shí)切除,仿真結(jié)果參見(jiàn)附錄C圖C4。從圖C4可

20、以看出,第1擺偏離初始功角80°,發(fā)電機(jī)功角在故障中第1擺的±3標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大差值為32.65°,最大差值與搖擺幅值的比例為81.62%,比附錄C圖C2中功角的不確定度大得多。這與表1中功角失穩(wěn)越大,關(guān)鍵負(fù)荷的影響越明顯這一現(xiàn)象相一致。由于在暫態(tài)分析中,第1擺的功角反映了系統(tǒng)故障的強(qiáng)度,直接影響系統(tǒng)的傳輸能力極限,所以對(duì)于關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)應(yīng)加裝負(fù)荷特性記錄儀,對(duì)這些負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確建模,并進(jìn)行監(jiān)控12214。由2次不同發(fā)電機(jī)模型下的不確定性分析結(jié)果可發(fā)現(xiàn),這種分析負(fù)荷模型的不確定對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性影響的方法具有以下特點(diǎn):可有效地在眾多負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中,根據(jù)計(jì)算出的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷重要

21、度指標(biāo)值高低粗篩出影響系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn);不同的功角改變基本不影響負(fù)荷的排序,越嚴(yán)重的故障,關(guān)鍵負(fù)荷對(duì)仿真結(jié)果的影響越明顯;對(duì)篩選出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步準(zhǔn)確建模,排序靠前的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)有更大的不確定度。3結(jié)語(yǔ)本文系統(tǒng)地提出了一種分析解決不確定負(fù)荷模型對(duì)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性影響這一難題的方法,利用負(fù)荷排序方法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行粗篩,確定關(guān)鍵負(fù)荷,并應(yīng)用PCM精確分析關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷模型的不確定性對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。利用負(fù)荷排序法進(jìn)行初篩,可以快速、有效地尋找出大規(guī)模電力系統(tǒng)中影響動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果的關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。由于PCM通過(guò)建立正交多項(xiàng)式進(jìn)行少量仿真便可以確定不確定參數(shù)的影響,故用其對(duì)篩選出的關(guān)鍵負(fù)荷進(jìn)一步分析其不確定

22、性對(duì)發(fā)電機(jī)功角的影響。海南電網(wǎng)的仿真結(jié)果表明,排序越靠前的節(jié)點(diǎn)(負(fù)荷重要度指標(biāo)值越大對(duì)動(dòng)態(tài)仿真的影響越大;關(guān)鍵負(fù)荷對(duì)仿真結(jié)果不確定度的影響明顯。系統(tǒng)地為調(diào)度員在眾多負(fù)荷中篩選影響系統(tǒng)仿真結(jié)果的重要負(fù)荷節(jié)點(diǎn),并提供重要負(fù)荷節(jié)點(diǎn)引起的系統(tǒng)響應(yīng)不確定度的統(tǒng)計(jì)信息,對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真及穩(wěn)定分析有一定的借鑒作用。附錄見(jiàn)本刊網(wǎng)絡(luò)版(http:/www.aep s2info. com/aep s/ch/index.asp x。參考文獻(xiàn)1鞠平,馬大強(qiáng).電力系統(tǒng)負(fù)荷建模.北京:中國(guó)電力出版社,2008:1192124.2HISKENS I A,AL SEDDIQU I J.Sensitivity,approxi

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31、15219.WU Di ,XIN Huanhai ,GAN Deqiang.Evaluation on impact of parameter uncertainty in power system dynamic simulation.Automation of Electric Power Systems ,2008,32(5:15219.李美燕(1984,女,通信作者,碩士研究生,主要研究方向:負(fù)荷建模、電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真、負(fù)荷的不確定性分析。E 2mail :wslmyvinny 馬進(jìn)(1975,男,博士,副教授,主要研究方向:負(fù)荷建模、電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真、非線性分析與控制。An Anal

32、ytical Method to Study the Impact of Load Model U ncertainty onthe Pow er System Dynamic SimulationsL I Mei y an ,M A J in(Key Laboratory of Power System Protection and Dynamic Security Monitoring and Control of Ministry ofEducation ,North China Electric Power University ,Beijing 102206,China Abstra

33、ct :In order to fast locate the critical loads in a large 2scale power system ,and to analyze the impact of its uncertainty on the transient stability quantitatively ,this paper systematically proposes a new method of the load model uncertainty s impact on the dynamic simulation of large 2scale powe

34、r grids.The first step of this method is to find the electrical centre during the disturbance ,and rank the amplitude of load critical criterion f rom high to low.Based on this ,which buses would be the most influential on the dynamic performance of the system can be determined ,and the most critica

35、l loads can be preliminarily selected as well.The second step is to study the impact on system dynamic simulation f rom uncertainties of selected loads by combining with probabilistic collocation method (PCM .Test on Hainan Power Grid verifies its practicability and validity in dynamic simulation.Th

36、e proposed method can rapidly detect the most important load on the dynamic performance of the out 2of 2step generators for the operators ,and quantitatively analyze the uncertainty of the dynamic response.This work is jointly supported by National Natural Science Foundation of China (No.50707009,Sp

37、ecialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education (20070079014,the Beijing Nova Program ,and “111"Project (No.B08013.K ey w ords :load ranking ;critical load ;dynamic simulation ;PCM ;uncertainty analysis(上接第15頁(yè)continued f rom page 1511朱浩駿,蘭洲,蔡澤祥,等.交直流互聯(lián)系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)直流功率調(diào)制.電力系統(tǒng)自動(dòng)化,

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