一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105896538A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610497534.9(22)申请日2016.06.29(71)申请人国网江苏省电力公司电力科学研究院地址211103江苏省南京市江宁区帕威尔路1号申请人国家电网公司(72)发明人徐珂解兵刘建坤周前孙志明卫鹏汪成根汤奕戴玉臣(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法(57)摘要本发明公开了一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法，其特征是，包括以下步骤：1）确立火电厂主要的厂用电中压负荷；2）确立锅炉系统中的重要负荷与机组工况的关系；3）确立汽机系统的中压辅机在不同机组出力时的负荷特性；4）结合厂用电负荷特性，并同时考虑厂用电负荷的电压和频率静态特性，提出厂用电的静态修正负荷模型；5）基于电厂实际数据，运用最小二乘法完善厂用电负荷修正模型中的未知参数。本发明所达到的有益效果：基于电厂实际运行数据研究厂用电负荷与发电机组运行工况之间的关系，并据此建立的厂用电负荷的静态修正模型，能有效解决传统厂用电负荷模型结果与实际数据的偏差，该厂用电负荷修正模型具有一定的合理性和很高的精度，对实际电网的计算具有重要意义。CN105896538ACN105896538A权利要求书1/2页1.一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)确立火电厂的厂用电中压负荷组成，包括锅炉系统负荷和汽轮机系统负荷，其中锅炉系统负荷包括风机和磨煤机的负荷，汽轮机系统负荷包括中压辅机的负荷；步骤2)确立锅炉系统中的负荷与机组工况的关系，即研究风机以及磨煤机与机组有功出力的波动趋势；步骤3)确立汽轮机系统的中压辅机在不同机组出力时的负荷特性；步骤4)根据包括风机、磨煤机在内的厂用电负荷大小与机组有功出力存在正比例关系，以及厂用电负荷的电压和频率静态特性，建立厂用电的静态修正负荷模型；步骤5)根据实测数据通过最小二乘法得到厂用电静态修正负荷模型中未知的有功功率和无功功率与机组有功出力的相关参数。2.根据权利要求1所述的一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法，其特征在于，所述步骤4)中建立厂用电的静态修正负荷模型具体如下：基于传统常用电负荷模型建立厂用电负荷修正模型如下：其中，P和Q分别为厂用电负荷的有功功率和无功功率，PN和QN分别为厂用电负荷的额定αβ有功功率和无功功率，PG和PG分别表示厂用电负荷的有功功率和无功功率与机组有功出力的相关系数，α和β分别为厂用电负荷的有功功率和无功功率与机组有功出力的相关指数，U为厂用电母线的电压标幺值，Δf为频率偏差的标幺值。3.根据权利要求2所述的一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法，其特征在于，所述步骤5)根据实测数据通过最小二乘法得到厂用电静态修正负荷模型中未知的有功功率和无功功率与机组有功出力的相关参数具体为：对式(2)修正模型进行变换可得：令y1＝lnP,a0＝lnPN,x1＝lnPG,x2＝lnU,x3＝ln(1+2.9Δf),y2＝lnQ,b0＝lnQN,x4＝ln(1+1.8Δf)，则(3)式可变换为：再利用最小二乘法进行参数估计可以描述为：利用极值条件：2CN105896538A权利要求书2/2页通过式(5)求得参数a0,α,b0,β的值；其中，α和β分别为厂用电负荷的有功功率和无功功率与机组有功出力的相关指数，a0和b0分别为厂用电负荷额定有功功率和无功功率的自然对数。3CN105896538A说明书1/5页一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法技术领域[0001]本发明属于负荷建模技术领域，尤其涉及一种基于实测数据的厂用电负荷修正模型建模方法。背景技术[0002]随着系统规模的不断扩大和新型用电设备不断出现，负荷的动态特性也变得越来越复杂。采用乐观或保守的负荷模型将会对电网安全或经济运行造成不利影响。1996北美大停电就是由于研究人员采用了较为保守的负荷模型导致仿真结果过于乐观，引发了一场损失负荷30GW的特大事故。负荷模型的精确程度对电力系统的短路电流、小干扰、暂态稳定和电压稳定等计算以及直流动态特性都有着重要影响。[0003]传统的负荷建模方法主要有两种：统计综合法和总体测辨法。随着负荷规模和种类的扩大，统计综合法效率和精度均不高，已较少采用。总体测辨法将负荷视为一个整体，基于实测数据并利用现代控制理论和辨识算法确定负荷模型中的未知变量。目前研究成果中，常用的一些负荷建模方法大多只考虑负荷的有功功率和无功功率与系统的电压和