Measurement-based approach for identification of static load models of electric power systems

Abstract

11 ВведениеОсновным инструментом, используемым при осуществлении функций оперативно-диспетчер-ского управления в электроэнергетике, является расчетная математическая модель электроэнерге-тической системы [1,2]. На основании расчетной модели решаются такие важные задачи, как расчет установившихся режимов и статической устойчи-вости, определение максимально-допустимых и аварийно-допустимых перетоков активной мощно-сти в контролируемых сечениях, формирование инструктивных материалов для диспетчерских центров, разработка требований к логике действия и настройке устройств противоаварийной и ре-жимной автоматики. От точности расчета электри-ческих режимов зависит устойчивая и надежная работа электроэнергетического оборудования.Одним из ключевых факторов, влияющих на точность расчетной математической модели, явля-ется способ задания электрической нагрузки. Су-ществуют, по меньшей мере, четыре способа пред-ставления нагрузки: постоянным током, постоян-ной мощностью, постоянным сопротивлением или проводимостью, а также с помощью статических характеристик нагрузки [3].Наиболее полно свойства нагрузки отражают статические характеристики. Однако на практике в подавляющем большинстве случаев продолжают использовать представление нагрузки с помощью постоянных мощностей. Это вызвано двумя при-чинами: во-первых, использование статических характеристик нагрузки вместо постоянных мощ-ностей существенно усложняет расчетную мо-дель и затрудняет расчеты, а во-вторых, отсутст-вуют характеристики, которые можно было бы использовать.В настоящее время с развитием программных комплексов расчета режимов электроэнергетиче-ских систем, таких как «RastrWin3» и «КОСМОС», первая проблема частично решена, и на первый план выходит решение второй проблемы, связан-ной с получением достоверных статических харак-теристик узлов нагрузки.Большинство сведений о статических харак-теристиках нагрузки были получены при экспери-ментальных исследованиях, проводившихся три и более десятилетия назад [4]. Однако за это время состав потребителей электрической энергии суще-ственно изменился как количественно, так и каче-ственно, а данные о статических характеристиках устарели.Расчетный метод определения статических характеристик для крупных узлов нагрузки, как правило, не применим в связи с невозможностью Учет статических характеристик нагрузки необходим для повышения адекватности расчетных мо-делей электроэнергетических систем в целом. Экспериментальные исследования являются единствен-ным способом их достоверного определения. Измеряемая мощность зависит как от реакции объекта на изменение питающего напряжения, так и от случайного процесса изменения нагрузки. В общем случае строгого универсального решения, позволяющего выделить естественную статическую характеристику нагрузки из экспериментальных данных, не существует. В статье предложена авторская методика, яв-ляющаяся частным решением этой задачи. Методика включает выделение соседних пар отсчетов, между которыми питающее напряжение заметно изменяется, фильтрацию выделенных пар отсчетов с помо-щью значений регу...

Method for determining of voltage steady-state load characteristics with subject to the limitation on sensitive parameters and electrical safety of active experiment

“…Современные публикации по данной теме [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14] свидетельствуют, что лучше всего СХН комплексной нагрузки получать путём проведения активного эксперимента. Состав потребителей или режимов работы их установок в узле энергосистемы может меняться во время проведения замеров.…”

“…В публикациях [3][4][5][12][13][14] Предлагается новый подход при обработке результатов активного эксперимента по определению статических характеристик комплексной нагрузки (СХН) по напряжению в узле энергосистемы. Проблема заключается в том, что во время проведения активного эксперимента, как правило, изменяется состав потребителей и искомая СХН, при этом количество возможных ступеней регулирования напряжения ограничивается режимными параметрами и факторами электробезопасности эксперимента, что значительно осложняет процедуру идентификации реальной СХН.…”

Statistically equilibrium states of load in the problem of static load characteristics identification

“…Наиболее достоверные статические характеристики обычно получают на основе экспериментальных данных. Решению проблемы обработки экспериментальных данных посвящено достаточно большое количество работ [1][2][3][4][5][6][7].…”

Evaluation of the Effect of Static Load Characteristics on the Level of Frequency during Separate Operations with the Grid

“…В настоящее время оценке регулирующего эффекта промышленных нагрузок посвящено большое количество научных трудов: [1][2][3][4][5][6]. В них ис-следуются регулирующие эффекты промышленных цехов в целом и отдельных электроприемников в частности, таких как электродвигатели с различными типами регулирования.…”