【正文】 試與處理 (諧波檢測、動態(tài)電能質(zhì)量監(jiān)測 …)⑤ 狀態(tài)估計、工況預(yù)報 (負(fù)荷預(yù)測 )⑥ 動態(tài)等值⑦ 自適應(yīng)控制14內(nèi)容： 電力系統(tǒng)負(fù)荷建模的目的與意義 電力系統(tǒng)負(fù)荷的基本概念 負(fù)荷特性、負(fù)荷模型與負(fù)荷建模 負(fù)荷分類 負(fù)荷模型的基本類型 常用的負(fù)荷靜態(tài)模型 常用的負(fù)荷動態(tài)模型 選擇負(fù)荷模型的基本原則 綜合負(fù)荷模型的應(yīng)用現(xiàn)狀 負(fù)荷建模的基本方法15 電力系統(tǒng)負(fù)荷建模的目的與意義 電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本概念(1) 定義： 運(yùn)用或設(shè)計合理的數(shù)值計算方法和計算程序、根據(jù)給定的初始運(yùn)行條件， 求解系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，以確定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的過程(2) 數(shù)字仿真系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)：(3) 數(shù)字仿真的應(yīng)用： 應(yīng)用領(lǐng)域： 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、運(yùn)行控制（調(diào)度） —— 重要的決策依據(jù) 應(yīng)用方式： 離線計算、在線實(shí)時仿真 16 電力系統(tǒng)負(fù)荷建模的目的與意義 電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的關(guān)鍵理論與技術(shù)問題(1) 建模理論與技術(shù) —— 元件建模、系統(tǒng)建模 成熟的元件模型：發(fā)電機(jī)、變壓器模型、線路模型 亟待完善的模型：綜合負(fù)荷模型、二次系統(tǒng)模型(2) 數(shù)值計算方法 —— 計算效率與速度、收斂性、數(shù)值穩(wěn)定性(3) 超大規(guī)模系統(tǒng)的協(xié)同仿真技術(shù)(4) 計算機(jī)技術(shù)與通信 —— 硬件支持(5) 編程技術(shù) —— 面向?qū)ο?、圖形化、可視化17 電力系統(tǒng)負(fù)荷建模的目的與意義 負(fù)荷建模的目的與意義(1) 目的：為電力系統(tǒng)仿真計算提供結(jié)構(gòu)合理、參數(shù)準(zhǔn)確的綜合負(fù)荷模型? 意義：準(zhǔn)確、可信賴的仿真結(jié)果，必須以準(zhǔn)確的負(fù)荷模型為前提； 不同的負(fù)荷模型會導(dǎo)致不同的仿真結(jié)果，甚至得出相反的結(jié)論。 (a) 若 仿真得出樂觀的結(jié)論，以此為依據(jù)的決策 將會威脅系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行； (b) 若 仿真得出保守的結(jié)論，以此為依據(jù)的決策 將會浪費(fèi)發(fā)、輸、變電設(shè)備潛力，造成投資的浪費(fèi)。 舉例： 某電網(wǎng)的省網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線暫態(tài)穩(wěn)定極限控制功率計算中，受電側(cè)負(fù)荷中心采用傳統(tǒng)綜合負(fù)荷模型： Z35% + IM 65% ， IM 參數(shù)： Xk= (+)—— 南送 1800MW 不失穩(wěn)； Z35% + IM 65% ， IM 參數(shù)： Xk= (+)—— 南送 1550MW 失穩(wěn)。18 電力系統(tǒng)負(fù)荷的基本概念 電力負(fù)荷的兩種基本涵義： (1) 用戶或設(shè)備從電網(wǎng)吸收 (或發(fā)出 )的功率 (如 “負(fù)荷水平 ”、 “負(fù)荷預(yù)測 ”)； (2) 用電設(shè)備或其集合?？梢允牵? 單一用電設(shè)備 用電設(shè)備的集合 —— 綜合負(fù)荷 行業(yè)綜合負(fù)荷 （企、事業(yè)單位用戶的綜合負(fù)荷） 線路綜合負(fù)荷 母線綜合負(fù)荷 變電站綜合負(fù)荷 綜合負(fù)荷 =供電區(qū)域內(nèi)所有用電設(shè)備的集合 + 供配電網(wǎng)絡(luò)（含無功補(bǔ)償設(shè)備） + 地方發(fā)電廠19 負(fù)荷的分類(1) 負(fù)荷成分與負(fù)荷構(gòu)成 負(fù)荷成分： 構(gòu)成（綜合）負(fù)荷的用電設(shè)備的集合 —— （工業(yè)）感應(yīng)電動機(jī)、同步電動機(jī)、 空調(diào)、熒光燈、白熾燈、電加熱、制冷、電子設(shè)備、整流負(fù)荷、冶煉負(fù)荷 負(fù)荷構(gòu)成： 構(gòu)成綜合負(fù)荷的負(fù)荷成分比例。例如 ： IM 15% + 熒光燈 45% + 中央空調(diào) 40%(2) 負(fù)荷的分類 (a) 按用途分類： 工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷、居民負(fù)荷 (b) 按特性（性質(zhì)）分類： 靜態(tài)負(fù)荷、動態(tài)負(fù)荷 / 線性負(fù)荷、非線性負(fù)荷 靜態(tài)負(fù)荷： 無記憶 —— 當(dāng)前響應(yīng)只與當(dāng)前時刻激勵有關(guān)。 即時性 —— 激勵變化立刻導(dǎo)致響應(yīng)的變化，無過渡過程 —— 靜態(tài)負(fù)荷可用代數(shù)方程（組）描述 動態(tài)負(fù)荷： 有記憶 —— 當(dāng)前響應(yīng)不僅與當(dāng)前時刻激勵有關(guān)，而且與歷史激勵及響應(yīng)有關(guān) 非即時 —— 從一個穩(wěn)定狀態(tài) —— 另一個穩(wěn)定狀態(tài) 經(jīng)歷一個過渡過程 —— 動態(tài)負(fù)荷需用代數(shù) — 微分（差分）方程（組）描述 線性負(fù)荷： 響應(yīng)可用關(guān)于激勵的線性方程（組）描述 非線性負(fù)荷： 響應(yīng)需用關(guān)于激勵的非線性方程（組）描述 20 負(fù)荷特性、負(fù)荷模型與負(fù)荷建模(1) 負(fù)荷特性的兩種基本含義 (a) 電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)度 意義上的負(fù)荷特性： 在某一定時間范圍內(nèi)，負(fù)荷功率隨時間的變化規(guī)律 例如： 日有功（無功）負(fù)荷特性； 年（持續(xù)）負(fù)荷特性； (b) 電網(wǎng)仿真意義上的負(fù)荷特性 ： 負(fù)荷吸收的功率 (P、 Q ) 隨母線電壓（幅值 V）、系統(tǒng)頻率（ f ）的變化而表現(xiàn) 出的變化特性 V、 f —— 作用在負(fù)荷上的激勵（輸入）； P、 Q—— 負(fù)荷產(chǎn)生的對應(yīng)響應(yīng)（輸出）， 也可以用電流描述（ ip、 iq or ix、 iy）。(2) 負(fù)荷特性的類型： 靜態(tài)特性、動態(tài)特性 電壓特性、頻率特性、電壓 頻率關(guān)聯(lián)的負(fù)荷特性 有功特性、無功特性21 負(fù)荷特性、負(fù)荷模型與負(fù)荷建模(3) 負(fù)荷模型 描述負(fù)荷特性的數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)模型 時域參數(shù)型模型 頻域參數(shù)型模型 （傳遞函數(shù)模型） 負(fù)荷模型的兩個基本要素 —— 模型結(jié)構(gòu)：數(shù)學(xué)方程式（組）的形式（ fp、 fq 的形式） 模型參數(shù)： α、 β(4) 負(fù)荷建模： 根據(jù)已知條件和應(yīng)用要求，確定負(fù)荷模型的結(jié)構(gòu)和模型參數(shù) 22 負(fù)荷模型的基本類型(1) 按是否反映負(fù)荷機(jī)理 機(jī)理模型： 根據(jù)負(fù)荷（用電設(shè)備）工作機(jī)理建立的負(fù)荷模型。例如： IM 模型 非機(jī)理模型： 僅基于負(fù)荷外特性等效建立的負(fù)荷模型 —— 輸入 輸出模型負(fù)荷靜態(tài)模型： 描述 V、 f 緩慢變化時， P、 Q的變化特性 —— 不含時間變量的 代數(shù)方程 (組 )負(fù)荷動態(tài)模型： 描述 V、 f 急劇變化時， P、 Q的變化特性 —— 含時間變量的 代數(shù) 微分方程或差分方程(2) 按是否反映負(fù)荷動態(tài)特性23 負(fù)荷模型的基本類型(3) 按時間域是否連續(xù)分類 時域連續(xù)模型： 用時間的連續(xù)函數(shù)描述，如微分方程模型、空間狀態(tài)方程模型 時