一种负荷频率特性参数的确定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种负荷频率特性参数的确定方法和装置，先计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；然后计算静态负荷的综合有功功率和动态负荷的综合有功功率；最后确定静态负荷频率特性参数和动态负荷频率特性参数，静态负荷频率特性参数包括静态负荷的有功功率频率因子和无功功率频率因子，动态负荷频率特性参数包括动态负荷的机械转矩系数。本发明专利技术提供的负荷频率特性参数的确定方法确定的静态负荷频率特性参数和动态负荷频率特性参数能够提高电力系统的仿真精度，且符合实际物理电网，考虑负荷动态频率响应过程对电网稳定特性及控制策略的影响，为大型交直流混联电网安全稳运行与控制决策提供基础。

A method and device for determining the parameters of the load frequency characteristic

The present invention provides a method and a device for determining the load frequency characteristic parameters, to calculate active power dynamic load and static load of single type of equipment in active power and a single device type of active power; comprehensive integrated power and dynamic load calculation and static load; finally determine the frequency parameters of static load and dynamic load the frequency characteristic parameters of the active power frequency factor of static load frequency characteristic parameters including static load and reactive power frequency factor, dynamic load frequency characteristic parameters including mechanical dynamic load torque coefficient. Method for determination of load frequency characteristic parameters provided by the invention of the static load frequency characteristic parameters and dynamic load frequency characteristic parameters can improve the simulation precision of the power system, and in accordance with the actual physical process of power grid, considering the impact on the grid stability characteristics and control strategy of dynamic load frequency response for large AC and DC hybrid power grid security and stability operation and control provide the basis for decision-making.

【技术实现步骤摘要】
一种负荷频率特性参数的确定方法和装置
本专利技术涉及电力系统的安全稳定分析技术，具体涉及一种负荷频率特性参数的确定方法和装置。
技术介绍
随着中国特高压交直流混联电网构建和形成，大规模潮流远距离穿越，多回大容量直流在送受端电网的集中接入，致使大电网电压稳定问题和频率稳定问题突出，负荷的电压无功特性和频率特性对大电网(即送端电网和受端电网)的安全稳定特性影响日益凸显，对大电网的安全稳定控制产生很大影响，负荷模型在大电网仿真中更为重要。近年来发生的一系列停电事故也进一步突出了建立准确负荷模型的重要性。比如2003年发生在美国和加拿大的“8.14”大停电，2006年发生在欧洲的“11.4”事故等，在最后的调查总结报告中，均提到实际系统或者仿真系统所使用的电气元件模型不够准确，难以仿真分析事故特性。而且在1996年WSCC对“8.10”事故进行了数字仿真和模型校核比对，当修改了相关参数(包括负荷模型和参数)时，功率的仿真结果与故障录波数据基本一致，由此可见负荷模型对数字仿真结果有很大的影响。在实际运行的电力系统中，通过实测可得频率动态过程曲线，但系统仿真结果与实测频率动态过程曲线有时会存在较大差异。1996年，美国西部协调委员会(WSCC)的事故分析报告中指出，采用不同的负荷模型进行仿真，将得到不同甚至截然相反的分析结果，这使人们认识到负荷模型对仿真计算的影响和重要性。当系统发生故障造成功率不平衡时，频率会随之发生变化，尤其是在一些独立电网或者微网中，故障时频率变化往往较大，而电网的频率特性取决于负荷频率特性，因此，考虑频率特性的负荷模型结构及参数对正确认识微网或独立电网的系统频率动态特性十分重要。中国电网当前仿真采用的负荷模型及参数大多都是基于上世纪80年代左右的事故仿真确定的(局部电网陆续有所调整)。但是随着科技发展和产业结构的巨变，电网负荷构成、特性均发生巨大变化，尤其随着跨区混联电网发展，当前负荷模型参数仿真精度与现实存在较大偏差，导致当前负荷模型参数无法准确描述负荷频率特性。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种负荷频率特性参数的确定方法和装置，先计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；然后根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；最后根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数，静态负荷频率特性参数和动态负荷频率特性参数能够提高电力系统的仿真精度。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种负荷频率特性参数的确定方法，所述负荷包括静态负荷和动态负荷，所述确定方法包括：计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数；所述静态负荷频率特性参数包括静态负荷的有功功率频率因子和无功功率频率因子；所述动态负荷频率特性参数包括动态负荷的机械转矩系数。所述单个设备类型中静态负荷的有功功率按下式计算：PSi＝Ni×NSi×PS其中，Ni表示设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，PS表示静态负荷的有功功率初值。所述单个设备类型中动态负荷的有功功率按下式计算：PRi＝Ni×NMi×P其中，NMi表示设备类型i中动态负荷的有功功率百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，P表示负荷站点的有功功率。所述静态负荷的综合有功功率按下式计算：其中，PSa表示静态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。所述动态负荷的综合有功功率按下式计算：其中，PRa表示动态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。所述根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数包括：根据静态负荷的综合有功功率确定如下式的静态负荷的有功功率频率因子：其中，LDP表示静态负荷的有功功率频率因子，Pfi表示设备类型i中静态负荷的有功功率-频率特性系数；根据静态负荷的综合有功功率确定如下式的静态负荷的无功功率频率因子：其中，LDQ表示静态负荷的无功功率频率因子，Qfi表示设备类型i中静态负荷的无功功率-频率特性系数。所述根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数包括：根据动态负荷的综合有功功率确定如下式的动态负荷的机械转矩系数：C＝1-A-B其中，A、B、C均表示动态负荷的机械转矩系数，Ai、Bi均表示设备类型i中动态负荷的机械转矩系数。本专利技术提供一种负荷频率特性参数的确定装置，包括：第一计算模块，用于计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；第二计算模块，用于根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；确定模块，用于根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数；所述静态负荷频率特性参数包括静态负荷的有功功率频率因子和无功功率频率因子；所述动态负荷频率特性参数包括动态负荷的机械转矩系数。所述第一计算模块按下式计算单个设备类型中静态负荷的有功功率：PSi＝Ni×NSi×PS其中，Ni表示设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，PS表示静态负荷的有功功率初值。所述第一计算模块按下式计算单个设备类型中动态负荷的有功功率：PRi＝Ni×NMi×P其中，NMi表示设备类型i中动态负荷的有功功率百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，P表示负荷站点的有功功率。所述第二计算模块按下式计算静态负荷的综合有功功率：其中，PSa表示静态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。所述第二计算模块按下式计算动态负荷的综合有功功率：其中，PRa表示动态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。所述确定模块具体用于：根据静态负荷的综合有功功率确定如下式的静态负荷的有功功率频率因子：其中，LDP表示静态负荷的有功功率频率因子，Pfi表示设备类型i中静态负荷的有功功率-频率特性系数；根据静态负荷的综合有功功率确定如下式的静态负荷的无功功率频率因子：其中，LDQ表示静态负荷的无功功率频率因子，Qfi表示设备类型i中静态负荷的无功功率-频率特性系数。所述确定模块具体用于：根据动态负荷的综合有功功率确定如下式的动态负荷的机械转矩系数：C＝1-A-B其中，A、B、C均表示动态负荷的机械转矩系数，Ai、Bi均表示设备类型i中动态负荷的机械转矩系数。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的负荷频率特性参数的确定方法中，先计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负荷频率特性参数的确定方法，所述负荷包括静态负荷和动态负荷，其特征在于，所述确定方法包括：计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数；所述静态负荷频率特性参数包括静态负荷的有功功率频率因子和无功功率频率因子；所述动态负荷频率特性参数包括动态负荷的机械转矩系数。

【技术特征摘要】
1.一种负荷频率特性参数的确定方法，所述负荷包括静态负荷和动态负荷，其特征在于，所述确定方法包括：计算单个设备类型中静态负荷的有功功率和单个设备类型中动态负荷的有功功率；根据单个设备类型中静态负荷的有功功率计算静态负荷的综合有功功率，并根据单个设备类型中动态负荷的有功功率计算动态负荷的综合有功功率；根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数，并根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数；所述静态负荷频率特性参数包括静态负荷的有功功率频率因子和无功功率频率因子；所述动态负荷频率特性参数包括动态负荷的机械转矩系数。2.根据权利要求1所述的负荷频率特性参数的确定方法，其特征在于，所述单个设备类型中静态负荷的有功功率按下式计算：PSi＝Ni×NSi×PS其中，Ni表示设备类型i的有功功率占负荷站点有功功率的百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，PS表示静态负荷的有功功率初值。3.根据权利要求1所述的负荷频率特性参数的确定方法，其特征在于，所述单个设备类型中动态负荷的有功功率按下式计算：PRi＝Ni×NMi×P其中，NMi表示设备类型i中动态负荷的有功功率百分比，Nsi为设备类型i中静态负荷的有功功率百分比，P表示负荷站点的有功功率。4.根据权利要求2所述的负荷频率特性参数的确定方法，其特征在于，所述静态负荷的综合有功功率按下式计算：其中，PSa表示静态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。5.根据权利要求3所述的负荷频率特性参数的确定方法，其特征在于，所述动态负荷的综合有功功率按下式计算：其中，PRa表示动态负荷的综合有功功率，i＝1,...,k，k为负荷中包含的设备类型个数。6.根据权利要求4所述的负荷频率特性参数的确定方法，其特征在于，所述根据静态负荷的综合有功功率确定静态负荷频率特性参数包括：根据静态负荷的综合有功功率确定如下式的静态负荷的有功功率频率因子：其中，LDP表示静态负荷的有功功率频率因子，Pfi表示设备类型i中静态负荷的有功功率-频率特性系数；根据静态负荷的综合有功功率确定如下式的静态负荷的无功功率频率因子：其中，LDQ表示静态负荷的无功功率频率因子，Qfi表示设备类型i中静态负荷的无功功率-频率特性系数。7.根据权利要求5所述的负荷频率特性参数的确定方法，其特征在于，所述根据动态负荷的综合有功功率确定动态负荷频率特性参数包括：根据动态负荷的综合有功功率确定如下式的动态负荷的机械转矩系数：C＝1-A-B其中，A、B、C均表示动态负荷的机械转矩系数，Ai、Bi均表示设备类型i中动态负荷的机械转矩系...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兵，马士聪，黄志龙，贺庆，曹路，王琦，庄侃沁，刘丽平，李建华，汪静，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司华东分部，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11