电力负荷的数学模型与建模技术
作者：汤涌 著
出版时间：2012年
内容简介
《电力负荷的数学模型与建模技术》阐述了用于电力系统数字仿真的负荷模型和负荷建模技术，详细介绍了负荷模型和建模技术的最新研究成果。全书共分10章，包括：绪论、电力负荷元件模型、电力系统仿真计算中的负荷模型、统计综合法负荷建模、考虑配电网络的综合负荷模型的建模、总体测辨法负荷建模、故障拟合法负荷建模、东北电网大扰动试验、我国电网综合负荷模型建模研究、负荷模型对仿真的影响与建模原则。《电力负荷的数学模型与建模技术》可供从事电力系统调度运行、规划设计和科学研究的工程技术人员以及高等院校电气工程专业的师生参考。本书由汤涌著。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 电力负荷建模的意义
1.2 电力负荷建模的基本方法
1.3 国内外负荷建模技术的发展与现状
参考文献
第2章 电力负荷元件模型
2.1 电力负荷构成
2.2 常用电力负荷元件的模型
2.2.1 商业、居民用电阻加热器
2.2.2 热泵式加热器
2.2.3 空调负荷
2.2.4 家用电器
2.2.5 照明负荷
2.2.6 工业电动机
2.2.7 灌溉用电动机
2.2.8 电厂辅助设备
2.2.9 钢厂(电弧炉)
2.3 基于动模试验的常用静态负荷元件建模
2.3.1 白炽灯模型
2.3.2 荧光灯(电子镇流器)模型
2.3.3 钠灯模型
2.3.4 液晶电视模型
2.3.5 台式电脑(CRT显示器)模型
2.3.6 笔记本电脑模型
2.3.7 电磁炉模型
2.3.8 基于短路试验的静态模型验证
2.3.9 新建模型与典型模型对比
2.4 感应电动机模型参数计算
2.4.1 感应电动机模型
2.4.2 感应电动机模型参数算法
2.4.3 算法验证分析
2.5 配电系统元件的数学模型
2.5.1 配电线路的模型
2.5.2 配电变压器及LTC变压器的模型
2.5.3 配电系统无功补偿装置的模型
参考文献
第3章 电力系统仿真计算中的负荷模型
3.1 负荷模型的表示方法
3.2 静态负荷模型
3.2.1 幂函数模型
3.2.2 多项式模型
3.3 动态负荷模型
3.3.1 感应电动机负荷模型
3.3.2 非机理动态负荷模型
3.4 电力系统计算分析中常用的负荷模型
3.4.1 国外电网常用的负荷模型
3.4.2 IEEE推荐的负荷模型
3.4.3 美国WECC的综合负荷模型
3.4.4 我国电网常用的负荷模型
3.4.5 现有综合负荷模型的不足和缺陷
3.5 我国现用负荷模型中感应电动机参数的确定
3.5.1 感应电动机负荷模型典型参数
3.5.2 感应电动机负荷模型中配电网系统电抗
3.5.3 目前我国配电网络电抗的算例
3.5.4 电动机模型参数选择的建议
3.6 考虑配电网络的综合负荷模型
3.6.1 220kV变电站的供电系统
3.6.2 考虑配电网络的综合负荷模型的结构
3.6.3 考虑配电网络的综合负荷模型在程序实现过程的初始化步骤
3.6.4 考虑配电网络的综合负荷模型的特点
参考文献
第4章 统计综合法负荷建模
4.1 统计综合法的基本原理
4.1.1 负荷统计综合的基本方法
4.1.2 负荷构成与特性参数
4.1.3 LOADSYN程序给出的美国电网的负荷分类及其主要负荷元件
4.2 负荷构成特性调查方法与应用
4.2.1 负荷调查的主要工作流程
4.2.2 分类方法的原则和依据
4.2.3 编制普查表
4.2.4 220kV变电站负荷数据调查和修正
4.2.5 确定典型变电站并编制典型站点详细调查表
4.3 静态负荷模型的统计综合方法
4.3.1 静态负荷模型的一般形式
4.3.2 有功负荷中电压相关参数的确定
4.3.3 无功负荷中电压相关参数的确定
4.3.4 频率相关参数的确定
4.4 一般形式静态负荷模型转换为特定形式的方法
4.4.1 计算方法
4.4.2 计算有功负荷参数
4.4.3 计算无功负荷参数
4.5 动态负荷模型的统计综合方法
4.5.1 LOADSYN的感应电动机综合方法
4.5.2 感应电动机综合方法的仿真分析
4.5.3 感应电动机分组方法的改进
4.5.4 电动机参数综合方法的改进
4.6 统计综合法负荷建模软件的基本流程
参考文献
第5章 考虑配电网络的综合负荷模型的建模
5.1 配电网络对统计综合法负荷建模的影响
5.1.1 配电网络
5.1.2 负荷模型中配电网络的影响分析
5.1.3 配电网络的模拟方法
5.1.4 配电网络等值电抗的近似计算方法
5.2 配电网络及无功补偿等值方法
5.3 配电网络等值阻抗成分分析
5.4 静态负荷等值
5.5 感应电动机的分群
5.6 感应电动机群等值算法
5.6.1 单机等值算法
5.6.2 等值算法对机械负载转矩-滑差特性的考虑
5.6.3 双机等值算法
5.6.4 等值算法仿真验证
5.7 考虑配电网络的感应电动机负荷模型聚合方法
5.7.1 考虑暂态的感应电动机模型及典型参数
5.7.2 聚合感应电动机电气参数计算
5.7.3 聚合感应电动机滑差计算
5.7.4 聚合感应电动机惯性时间常数计算
5.7.5 配电网络系统阻抗计算
5.7.6 计算实例
5.8 实际负荷站点综合负荷模型仿真对比
5.8.1 综合负荷模型建模的数据基础
5.8.2 综合负荷模型仿真分析
参考文献
第6章 总体测辨法负荷建模
6.1 电力系统负荷模型辨识原理
6.1.1 静态负荷模型辨识原理
6.1.2 动态负荷模型辨识原理
6.1.3 负荷模型参数辨识方法？
6.2 感应电动机负荷模型参数辨识
6.2.1 感应电动机负荷模型参数辨识实践中存在的问题
6.2.2 系统灵敏度分析理论
6.2.3 感应电动机负荷模型参数易辨识性及辨识策略
6.3 考虑配电网络的综合负荷模型的参数辨识
6.3.1 考虑配电网络的综合负荷模型的可辨识性
6.3.2 简化综合负荷模型的参数确定方法
6.3.3 计及配电网阻抗和无功补偿的完整综合负荷模型的参数辨识
6.4 总体测辨法负荷建模系统
6.4.1 总体测辨法负荷建模系统功能
6.4.2 总体测辨法建模系统中的模型
参考文献
第7章 故障拟合法负荷建模研究
7.1 故障拟合法负荷建模
7.1.1 故障拟合法建模步骤
7.1.2 故障拟合法建模的基本内容
7.1.3 收集电网扰动故障并建立故障运行方式
7.1.4 对扰动故障资料的可用性评价
7.1.5 仿真结果与故障实测结果一致性判别原则
7.2 国外负荷模型校核研究情况
7.2.1 瑞典电网1983年12月27日事故模拟
7.2.2 WSCC 1996和2000年两次停电事故仿真和模型校核研究
7.2.3 国外研究总结和分析
7.3 国内负荷模型校核研究情况
7.3.1 主要研究工作
7.3.2 研究成果简介
7.3.3 主要结论和存在问题
7.4 人工接地短路试验方法
7.4.1 扰动试验及负荷模型校核研究步骤和方法
7.4.2 分析和总结
7.5 综合负荷模型有效性验证
7.5.1 收集电网扰动故障
7.5.2 对扰动故障的模拟及可用性评价
7.5.3 基于扰动故障对综合负荷模型的验证和校核
参考文献
第8章 东北电网大扰动试验
8.1 试验概况
8.2 试验意义
8.3 试验过程
8.3.1 2004年大扰动试验
8.3.2 2005年大扰动试验
8.4 试验的测试
8.4.1 2004年大扰动试验
8.4.2 2005年大扰动试验
8.4.3 试验数据的评估
8.5 试验的运行方式
8.5.1 2004年大扰动试验
8.5.2 2005年大扰动试验
8.6 试验测试结果
8.6.1 故障切除时间
8.6.2 短路阻抗
8.6.3 录波曲线
8.6.4 小结
8.7 励磁系统模型参数和小机组的调整
8.7.1 励磁系统模型参数的调整
8.7.2 小机组调整
8.8 基于各种负荷模型的仿真计算与实测对比
8.8.1 计算条件
8.8.2 仿真曲线示例
8.8.3 仿真结果分析
8.9 考虑配电网络的综合负荷模型拟合参数与仿真分析
8.9.1 综合负荷模型的拟合参数
8.9.2 综合负荷模型拟合参数的说明
8.9.3 综合负荷模型的仿真曲线
8.9.4 采用综合负荷模型时暂态电压跌落计算曲线
8.9.5 小结
8.10 综合负荷模型参数灵敏度分析
8.10.1 配电网系统电抗
8.10.2 配电网系统电阻
8.10.3 静态负荷功率因数
8.10.4 电动机负载率
8.10.5 静态负荷构成
8.10.6 小结
8.11 结论和建议
参考文献
第9章 我国电网综合负荷模型建模研究
9.1 各区域电网综合负荷模型建模情况
9.1.1 华北电网综合负荷模型建模
9.1.2 西北电网综合负荷模型建模
9.1.3 华中电网综合负荷模型建模
9.1.4 东北电网综合负荷模型建模
9.1.5 浙江电网综合负荷模型建模
9.2 综合负荷模型应用管理细则
9.2.1 建立综合负荷模型数据库
9.2.2 规划负荷站点的综合负荷模型应用细则
9.2.3 已投入运行中的负荷站点的综合负荷模型应用细则
参考文献
第10章 负荷模型对仿真的影响与建模原则
10.1 负荷模型对电力系统仿真计算的影响
10.1.1 负荷模型对潮流计算的影响
10.1.2 负荷模型对短路电流的影响
10.1.3 负荷模型对暂态稳定计算的影响
10.1.4 负荷模型对小扰动动态稳定计算的影响
10.1.5 负荷模型对电压稳定计算的影响
10.1.6 负荷模型对频率稳定的影响
10.1.7 综合负荷模型参数对系统稳定特性的影响
10.2 负荷建模的基本原则
10.3 负荷建模的基础性工作
10.4 负荷建模的基本方法
参考文献
