不同负荷模型对系统仿真计算的影响 The Effect on System Simulation Calculation by Different Load Models.pdfVIP

18 东北电力技术 2010年第2期 不同负荷模型对系统仿真计算的影响 The Effecton SimulationCalculationDifferentLoadModels System by 于 游1，张明理2 (1．辽宁省电力有限公司，辽宁沈阳 110006；2．东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳 110006) 摘要：介绍了几种比较成熟的负荷模型，并将几种负荷模型分别应用到东北电网仿真计算中，比较了不同负荷模型下系统 的暂态稳定特性，分析了产生不同特性的原因。分析结果将为进一步认识电网负荷特性提供科学依据。 关键词：负荷模型；暂态稳定；负荷特性 [中图分类号]TM743；TM71[文献标志码]B[文章编号]1004—7913(2010)02—0018—04 负荷模型¨’8o是我国乃至国际电力行业期待研 计算一般不存在收敛问题。但对于运行条件恶化的 究和解决的重要问题。有关专家对1996年8月10电网(例如故障后断开线路或切除发电机组等)， 日北美西部发生的重大停电事故过程进行的仿真已 系统电压偏离额定值较大时，采用恒定功率负荷模 经证明负荷模型对事故重现的影响不容忽视。 型的潮流计算存在收敛问题。采用考虑实际负荷功 电力元件的数学模型及其参数对电力系统数值 率随电压变化的负荷模型(例如，幂函数等模型) 仿真计算具有很大影响。模型和参数的合理选择直 时，潮流计算的收敛性可以得到改善。采用恰当的 接影响数值仿真结果的准确性和正确性。目前发电 负荷模型能改善潮流的收敛性及计算精度。 机组和输电网络的模型较为成熟，多数参数也已经 b． 暂态稳定计算 实测，而负荷模型和参数相比显得较为简单和粗 在系统受到扰动后的第一、二功角摇摆周期 糙。 内，一般会出现电压降低的情况，特别是在振荡中 本文将通过数值仿真计算比较几种成熟的负荷 心。在此期间，负荷模型对暂态稳定计算的影响， 模型。以东北电网为例，将不同负荷模型分别应用 主要通过负荷功率随电压、频率的变化，作用于加 到实际计算中，分析不同的负荷模型对电力系统暂 速或减速发电机转子上的过剩转矩。也就是说，负 态稳定计算结果的影响。着重比较采用负荷模型进 荷消耗的功率随电压的变化将影响发电机的输入输 行电力系统计算时电网的动态响应特性【2】，研究 出功率的不平衡，进而影响功角的偏移和系统的暂 结论之间的差异，并通过实际计算分析产生差异的 态稳定性。在对实际负荷特性缺乏了解的情况下， 内在原因。 人们一直认为采用“保守”【l’3o负荷模型可以确保 系统的安全运行。实际上由于电力系统的复杂性， 1 负荷模型对电力系统仿真的影响 同一种负荷特性处于系统的不同地点和在不同的故 大量研究结果表明负荷特性对系统分析计算结 障条件下对系统稳定的影响不同，很难找到一种负 果具有重要影响。不同的负荷特性对电力系统的潮 荷模型使系统的分析结果偏于“乐观”或偏于 流计算、暂态稳定、小干扰稳定和电压稳定具有不 “保守”L1．3J。例如实际负荷特性为恒电流，其功率 同程度的影响。在临界情况下，计算结果可能发生 随电压幅值变化，采用恒阻抗表示时，则负荷功率 质的变化。 随电压的平方变化，当负荷点位于加速的发电机附 a． 潮流计算