電力負(fù)荷的定義精選(九篇)

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第1篇：電力負(fù)荷的定義范文

電壓穩(wěn)定的失穩(wěn)特性、擾動大小和時間框架和功角穩(wěn)定不同,早 期文獻(xiàn)一般認(rèn)為,功角穩(wěn)定問題是研究發(fā)電機(jī)在各種情況下的同步運行問題,而電壓失 穩(wěn)是電力系統(tǒng)無功供給無力滿足負(fù)荷的無功需求的結(jié)果,因為通常情況下,電壓失穩(wěn)是 以某些重負(fù)荷母線無功缺乏而導(dǎo)致的。即使現(xiàn)在看來,這種觀點在很大程度上也是正確 的,但是近年來對電壓穩(wěn)定問題的認(rèn)識的發(fā)展己經(jīng)說明,電壓穩(wěn)定問題實際上要復(fù)雜得 多。

研究電壓穩(wěn)定問題,首先要有電壓穩(wěn)定問題的定義,可是由于該問題研究歷史的短 暫因素和問題的復(fù)雜性,致使電壓穩(wěn)定問題本身的定義經(jīng)歷了一個很混亂的階段,一直 不能有一個最終統(tǒng)一的讓廣大學(xué)者和研究部門都接受的定義,直到最近幾年這種狀態(tài)才 稍稍改觀,但也仍然不能確定就是最終的定義。 本文的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性定義和分類是基于2004年IEEE和CIGRE聯(lián)合給出的定義 和分類方法,這種定義和分類目前已被國際電力界廣泛采納。

從物理本質(zhì)上講,電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)維持系統(tǒng)所有的負(fù)荷點電壓處 于某一規(guī)定的運行范圍之內(nèi)的能力,這種能力有時候主要取決于網(wǎng)絡(luò)輸送到負(fù)荷的功率 能否滿足負(fù)荷自身的功率要求。如果網(wǎng)絡(luò)輸送到負(fù)荷的功率不能滿足負(fù)荷自身的功率需 求,負(fù)荷電壓將會下降,嚴(yán)重時將失穩(wěn)甚至系統(tǒng)電壓崩潰. 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展及電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,電力系統(tǒng)失穩(wěn)的機(jī)理更加復(fù)雜。靜態(tài)穩(wěn)定 和暫態(tài)穩(wěn)定曾是早期電力系統(tǒng)穩(wěn)定的主要問題,隨著電網(wǎng)互聯(lián)向著大電網(wǎng)、超高壓、大 機(jī)組、遠(yuǎn)距離的發(fā)展,電壓失穩(wěn)、頻率失穩(wěn)和振蕩失穩(wěn)己經(jīng)成為電力系統(tǒng)失穩(wěn)的更常見 現(xiàn)象。

IEEE電壓穩(wěn)定工作小組和國際大電網(wǎng)會議的TF38.02.10工作組在上世紀(jì)九十年 代各自給出的定義基礎(chǔ)上又在2004年5月,聯(lián)合在一起開會討論并給出了一份關(guān)于電 力系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行重新定義和分類的會議成果報告arm。這份聯(lián)合報告指出:電壓穩(wěn)定 是指電力系統(tǒng)遭受擾動后系統(tǒng)中所有母線節(jié)點電壓都能保持在穩(wěn)定的、可接受的水平, 它在一定程度上反應(yīng)電力系統(tǒng)保持或恢復(fù)負(fù)荷需求的能力以及功率供給平衡的能力。 這份研究報告將電力系統(tǒng)穩(wěn)定分為功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定三大類以及眾多 子類,具體分類框架所示。

1.大擾動電壓穩(wěn)定:大擾動電壓穩(wěn)定性關(guān)心的是大擾動,如:如系統(tǒng)故障、失去負(fù) 荷、失去發(fā)電機(jī)等大擾動之后系統(tǒng)控制電壓維持穩(wěn)定的能力。它由系統(tǒng)、負(fù)荷特性、兩 者間連續(xù)和不連續(xù)控制及保護(hù)的相互作用所決定。大擾動電壓穩(wěn)定性的判斷,需要考慮 系統(tǒng)的非線性響應(yīng)特性。

2.小干擾電壓穩(wěn)定:小擾動(或小信號)電壓穩(wěn)定性關(guān)心的是小擾動(如負(fù)荷的緩慢 變化)之后系統(tǒng)控制電壓保持穩(wěn)定的能力。它受負(fù)荷特性以及給定時間內(nèi)的連續(xù)和不連 續(xù)控制作用的影響。這類問題可能是短期的也可能長期的,在分析時可適當(dāng)?shù)膶ο到y(tǒng)方 程進(jìn)行線性化,從而使方程變得簡單,計算速度大大提高。 根據(jù)研究的時間范疇,還可以將電壓穩(wěn)定分為暫態(tài)電壓穩(wěn)定、中期電壓穩(wěn)定和長期 電壓穩(wěn)定所示。

第2篇：電力負(fù)荷的定義范文

關(guān)鍵詞：電力用戶；電力負(fù)荷；特性研究

引言

電力負(fù)荷是一個周期性和隨機(jī)性都較強(qiáng)的系統(tǒng)，它與社會、經(jīng)濟(jì)、政治、氣象等眾多的因素有著極為復(fù)雜的關(guān)系。一方面，電力負(fù)荷按一定趨勢有規(guī)律地發(fā)展變化；另一方面，負(fù)荷受眾多因素的影響，隨時都可能發(fā)生一定的波動。作為評價電網(wǎng)負(fù)荷狀況的主要指標(biāo)之一，與時間有關(guān)的靜態(tài)負(fù)荷特性研究一直是電力科研人員的重要課題，在國內(nèi)外受到普遍重視。

1.電力用戶負(fù)荷特性概述

1.1負(fù)荷特性，電力負(fù)荷從電力系統(tǒng)的電源吸取的有功功率和無功功率隨負(fù)荷端點的電壓及系統(tǒng)頻率變化而改變的規(guī)律。

電力負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它作為電能的消耗者對電力系統(tǒng)的分析、設(shè)計與控制有著重要影響。幾十年來，人們提出了大量的負(fù)荷模型，包括靜態(tài)負(fù)荷模型、機(jī)理動態(tài)負(fù)荷模型、非機(jī)理動態(tài)負(fù)荷模型。同時，也不斷積累了不少實測參數(shù)。建立一個負(fù)荷特性數(shù)據(jù)庫，能夠很方便地對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢以及調(diào)用，便于從一個整體、長期的范圍來對負(fù)荷特性進(jìn)行比較、分析、綜合和應(yīng)用。

1.2特性分類

負(fù)荷功率隨負(fù)荷點端電壓變動而變化的規(guī)律，稱為負(fù)荷的電壓特性；負(fù)荷功率隨電力系統(tǒng)頻率改變而變化的規(guī)律，稱為負(fù)荷的頻率特性；負(fù)荷功率隨時間變化的規(guī)律，稱負(fù)荷的時間特性。但一般習(xí)慣上把負(fù)荷的時間特性稱為負(fù)荷曲線（有日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線等），而把負(fù)荷的電壓特性和負(fù)荷的頻率特性統(tǒng)稱為負(fù)荷特性。

1.3模擬方法

在電力系統(tǒng)的分析計算中，模擬負(fù)荷特性的方法一般有以下4種。

①用恒定阻抗（或恒定功率、恒定電流）模擬負(fù)荷。這是最粗略的模擬方法，因而只適合某些近似計算。但因為這種方法比較簡單，所以應(yīng)用較為廣泛。

②用負(fù)荷的靜態(tài)特性模擬負(fù)荷。這種方法比用恒定阻抗（或恒定功率、恒定電流）模擬負(fù)荷要精確一些。它實質(zhì)上是恒定阻抗、恒定電流、恒定功率3 種簡單形態(tài)按一定比例的組合。一般在動態(tài)穩(wěn)定和潮流計算中可以采用這種模擬方法。

③考慮感應(yīng)電動機(jī)機(jī)械暫態(tài)過程的典型綜合負(fù)荷動態(tài)特性的負(fù)荷模型。因為感應(yīng)電動機(jī)（見異步電動機(jī)）是電力系統(tǒng)負(fù)荷的主要成分，因此在暫態(tài)穩(wěn)定計算中，往往采用這種負(fù)荷模型考慮感應(yīng)電動機(jī)在暫態(tài)過程中其滑差變化對穩(wěn)態(tài)等值電路阻抗值的影響。

④考慮感應(yīng)電動機(jī)機(jī)電暫態(tài)過程的典型綜合負(fù)荷動態(tài)特性的負(fù)荷模型。這是比較精確的負(fù)荷模型。它既考慮感應(yīng)電動機(jī)的機(jī)械暫態(tài)過程，又考慮電動機(jī)的電磁暫態(tài)過程。

2電力用戶負(fù)荷特性和負(fù)荷特性指標(biāo)

電力系統(tǒng)的負(fù)荷隨時間在不斷發(fā)生變化，受到多種因素的影響，具有連續(xù)性和周期性的特點。掌握用電負(fù)荷的特性和變化規(guī)律，對于電力系統(tǒng)來講可以有利于系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行，對于供電部門來講可以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，而對于用戶來講可以充分發(fā)揮每一度電能的效益。電力系統(tǒng)負(fù)荷特性就是指用電負(fù)荷的特點和性質(zhì)，不同類型的用戶負(fù)荷表現(xiàn)出不同的負(fù)荷特性

例如，在前面所述的各類負(fù)荷中，城市居民負(fù)荷具有經(jīng)常的年增長以及明顯的季節(jié)性波動特點，而居民負(fù)荷的季節(jié)性變化在很多情況下，直接影響系統(tǒng)峰值負(fù)荷的季節(jié)性變化，但其影響程度則取決于居民負(fù)荷在系統(tǒng)總負(fù)荷中所占的比例。尤其是隨著電熱器、空調(diào)裝置、電風(fēng)扇、電冰箱之類的敏感于氣候的家用電器日益廣泛地采用，使得居民負(fù)荷變化對系統(tǒng)峰值負(fù)荷變化的影響越來越大。

商業(yè)負(fù)荷也同樣具有季節(jié)性變動的特性，而這種變化主要也是由于商業(yè)部門越來越廣泛地采用空調(diào)、電風(fēng)扇、制冷設(shè)備之類的敏感于氣候的電器所致，并且這種趨勢正在增長。

相對來說，工業(yè)負(fù)荷一般都是受氣候影響較小的基礎(chǔ)負(fù)荷。當(dāng)然，這并不是說它一點不受影響。然而，由于工業(yè)負(fù)荷本身基礎(chǔ)很大，尤其是由于三班連續(xù)生產(chǎn)，因此這類負(fù)荷變動較小。而其他各類負(fù)荷，根據(jù)他們的不同特點，也可能具有季節(jié)性等特點。

要描述和區(qū)分各種不同類型用戶負(fù)荷的特性，就需要使用負(fù)荷的特性指標(biāo)。為加深對全國負(fù)荷特性的了解，統(tǒng)一負(fù)荷特性指標(biāo)。2000年3月，國家電力公司組織各省電力公司全面、系統(tǒng)收集有關(guān)負(fù)荷特性數(shù)據(jù)，同時選取華東、浙江、湖北、四川四個電網(wǎng)和北京、上海、福州、蘭州、長沙、南寧、大連等八個城市進(jìn)行負(fù)荷特性的重點調(diào)研和分析，在此基礎(chǔ)上，對我國的負(fù)荷特性進(jìn)行了全面的分析。2001年國家電網(wǎng)公司對《電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計指標(biāo)解釋》中的指標(biāo)進(jìn)行了補(bǔ)充修改，增加了負(fù)荷差率等指標(biāo)。

3.現(xiàn)階段電力用戶負(fù)荷分類存在的問題

雖然電力系統(tǒng)的負(fù)荷類型可以按照上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，但是這樣的分類并不嚴(yán)格和準(zhǔn)確。在實際分類時，可能會發(fā)生把某些實際負(fù)荷歸算到哪一類的爭執(zhí)。在這種情況下，一般都是由供電部門自己主觀進(jìn)行決定。因此，在一些供電部門中，可能各自有其更具體和詳細(xì)的負(fù)荷分類目錄，以備負(fù)荷分類之用。然而，上述供電部門所采取的負(fù)荷分類方法在實際應(yīng)用中還存在著一些問題：

3.1同一行業(yè)內(nèi)的用戶可能具有不同的負(fù)荷特性。目前，供電部門對電力系統(tǒng)用戶負(fù)荷進(jìn)行分類，大多數(shù)依據(jù)的是用戶負(fù)荷所屬的行業(yè)以及用戶的經(jīng)濟(jì)活動特點。然而，隨著用戶負(fù)荷設(shè)備的構(gòu)成越來越復(fù)雜以及人們生產(chǎn)、生活方式的變化，同一行業(yè)內(nèi)的用戶負(fù)荷特性也并不完全一致，其負(fù)荷曲線可能存在著較大的差異。

3.2不能反映出電網(wǎng)的變化和差異。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，電網(wǎng)中會不斷出現(xiàn)一些新的類型的用戶負(fù)荷，而這些類型的用戶負(fù)荷可能會與已經(jīng)定義的用戶負(fù)荷類型之間存在著較大的差異，因此需要重新考慮對其類型的劃分與定義。并且不同地區(qū)電網(wǎng)之間的負(fù)荷構(gòu)成也存在一定的差別，應(yīng)當(dāng)針對實際情況對電網(wǎng)的負(fù)荷類型進(jìn)行劃分。

3.3分類結(jié)果不準(zhǔn)確，影響了在此基礎(chǔ)上的進(jìn)一步應(yīng)用。傳統(tǒng)的負(fù)荷分類方法，沒有充分考慮用戶負(fù)荷的實際特性和變化規(guī)律，缺乏理論依據(jù)，存在著較大的人為因素，降低了分類結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性，使得在此基礎(chǔ)的一些應(yīng)用受到影響，例如降低了分類負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，電價制定的不盡合理等等。

因此，為解決上述存在的問題，需要研究一種科學(xué)準(zhǔn)確的負(fù)荷分類方法，為供電部門進(jìn)行負(fù)荷分類以及在此基礎(chǔ)上的應(yīng)用提供有力的參考和依據(jù)。

4.結(jié)束語

深入研究電力負(fù)荷分類的方法及應(yīng)用，有利于及時掌握用電負(fù)荷的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，有利于用電負(fù)荷的科學(xué)管理，有利于計劃用電工作的開展。因此具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張忠華. 電力系統(tǒng)負(fù)荷分類研究[D]. 天津：天津大學(xué)，2007.

[2]劉晨暉. 電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)報理論與方法[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1987.

[3]牛東曉等. 電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：中國 電力出版社，1998.

第3篇：電力負(fù)荷的定義范文

【關(guān)鍵詞】城市；配電網(wǎng)規(guī)劃；負(fù)荷預(yù)測

一、傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法分析

負(fù)荷預(yù)測方法主要分為傳統(tǒng)的預(yù)測方法和基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測方法。傳統(tǒng)預(yù)測法主要有用電單耗法、電力彈性系數(shù)法、負(fù)荷密度法、外推法、回歸預(yù)測法、人均用電量指標(biāo)法等，基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測方法有灰色預(yù)測法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法、模糊負(fù)荷預(yù)測法等等。傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測方法如用電單耗法、電力彈性系數(shù)法、負(fù)荷密度法是依靠專家的經(jīng)驗或一些簡單的變量之間的相關(guān)關(guān)系對未來負(fù)荷做一個方向性的結(jié)論，預(yù)測精度較差，但在實際的中長期負(fù)荷預(yù)測時，結(jié)合工作人員的具體經(jīng)驗，可用這些方法進(jìn)行預(yù)測結(jié)果的驗證。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能，讓計算機(jī)學(xué)習(xí)包含在歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中的映射關(guān)系，再利用這種映射關(guān)系預(yù)測未來負(fù)荷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測應(yīng)用于短期負(fù)荷預(yù)測比應(yīng)用于中長期負(fù)荷預(yù)測更為適宜，模糊預(yù)測法應(yīng)用模糊邏輯和預(yù)報人員的專業(yè)知識將數(shù)據(jù)和語言形成模糊規(guī)則，單純的模糊預(yù)測法的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，因為模糊預(yù)測沒有學(xué)習(xí)能力，因此模糊預(yù)測法常和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等預(yù)測方法組合使用。但以上方法不能體現(xiàn)具體負(fù)荷增長點，不能有效指導(dǎo)中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)。

二、空間負(fù)荷預(yù)測方法分析

對于城市配電網(wǎng)規(guī)劃而言，更重要的是負(fù)荷的局部空間分布情況。福州配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測采用了結(jié)合城市發(fā)展情況的空間負(fù)荷預(yù)測方法，不僅要預(yù)測負(fù)荷的飽和值，而且還要預(yù)測負(fù)荷增長的空間和時間，即空間負(fù)荷分布。在確定了負(fù)荷空間分布的基礎(chǔ)上，布局配電變壓器，再規(guī)劃變電站，由下而上逐級規(guī)劃城市電網(wǎng)。結(jié)合福州城區(qū)負(fù)荷發(fā)展特點，可將負(fù)荷分為若干個單元區(qū)塊，并對其進(jìn)行負(fù)荷類型、負(fù)荷性質(zhì)的定義，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。

首先應(yīng)明確負(fù)荷單元區(qū)塊的劃分原則，單元區(qū)塊劃分是空間負(fù)荷預(yù)測的首要步驟，其目的是預(yù)測負(fù)荷增長的位置，為配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計提供空間信息。單元區(qū)塊劃分得越細(xì)，負(fù)荷預(yù)測的空間分辨率越高，配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計也會更準(zhǔn)確詳細(xì)。對于每個單元區(qū)塊，城市規(guī)劃均對其用地性質(zhì)、負(fù)荷密度、占地面積以及容積率作了規(guī)劃，通過向政府規(guī)劃部門收集各預(yù)測地塊未來的土地規(guī)劃方案，得到每個地塊各類負(fù)荷相關(guān)因素的歷史資料。其次對各單元區(qū)塊負(fù)荷類型進(jìn)行定義，福州城區(qū)負(fù)荷類型主要分為居民用電負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷及工業(yè)負(fù)荷。最后對各單元區(qū)塊性質(zhì)進(jìn)行定義，可將負(fù)荷區(qū)塊分為負(fù)荷基本飽和區(qū)塊、負(fù)荷半飽和區(qū)塊、負(fù)荷新建區(qū)塊。

在完成負(fù)荷單元區(qū)塊劃分、負(fù)荷類型、負(fù)荷性質(zhì)定義等工作的基礎(chǔ)上，對不同類型、不同性質(zhì)的負(fù)荷單元區(qū)塊，采用不同的負(fù)荷預(yù)測方法。對居民用電負(fù)荷：負(fù)荷基本飽和區(qū)塊一般就是成熟社區(qū)（建成5年及以上），人口和用電情況已趨于穩(wěn)定，在較短時間內(nèi)負(fù)荷變化的空間不大，可以在現(xiàn)有負(fù)荷的基礎(chǔ)上乘以一個與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平提高相匹配的負(fù)荷增長系數(shù)，便可得到負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)。負(fù)荷半飽和地區(qū)一般是新建社區(qū)（建成2年及以上），有一定的負(fù)荷基礎(chǔ)，但是存在很大的負(fù)荷上升空間。負(fù)荷新建區(qū)塊主要是指建成2年以下社區(qū)和在建社區(qū)，負(fù)荷在短期之內(nèi)基本無增長。對于居民用電飽和負(fù)荷的預(yù)測可參照《城市電力規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選定適合福州地區(qū)發(fā)展定位的飽和負(fù)荷密度進(jìn)行測算。對商業(yè)負(fù)荷：這部分負(fù)荷往往是市政建設(shè)的重點地區(qū)，許多大型的寫字樓、商場、高級娛樂場所和高層居住小區(qū)，由于容積率比較高，成為空間負(fù)荷分布中的重要負(fù)荷和大負(fù)荷，這些大項目的新建所引起的負(fù)荷的跳躍式增長，對空間負(fù)荷分布的影響很大，必須在空間負(fù)荷預(yù)測中予以考慮。根據(jù)《城市電力規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)其他城市在不同發(fā)展階段下的負(fù)荷的用電指標(biāo)，選擇福州城區(qū)此種類型負(fù)荷用地在負(fù)荷預(yù)測年的用電指標(biāo)，以此進(jìn)行測算。對工業(yè)負(fù)荷：根據(jù)福州市“十二五”規(guī)劃綱要，未來福州中心城區(qū)主要發(fā)展服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，工業(yè)逐步向南北兩翼轉(zhuǎn)移。因此，未來福州城區(qū)工業(yè)負(fù)荷應(yīng)無較大增長，主要采用用戶報裝容量數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。根據(jù)以上原則建立數(shù)學(xué)模型，選定合適的負(fù)荷增長率等參數(shù)，進(jìn)行各單元區(qū)塊目標(biāo)年份負(fù)荷預(yù)測。在完成單元區(qū)塊負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上，對選定區(qū)域考慮同時系數(shù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加，得到的就是任意目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)年份負(fù)荷預(yù)測值。

第4篇：電力負(fù)荷的定義范文

關(guān)鍵詞：可視化； 電力系統(tǒng)； 抗災(zāi)變性評價; PowerWorld

中圖分類號：TN91134; TM74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004373X(2011)22020803

Visual Model Based on PowerWorld Simulator for Antiaccident Performance

of Electric Distribution Networks

WU Weili1, LI Xiaoming2

(1. College of Electronics and Information Engineering, Yili Normal University, Yili 835000, China;

2. Yili Branch, Xinjiang Telecommunication Company Limited, Yili 835000, China)

Abstract： Evaluation of the antiaccident ability of electric distribution networks is conducted for building a strong power grid and ensure the safety running of the power grid. The visual software PowerWorld Simulator developed by University of Illinois is adopted to build a visual model for antiaccident ability evaluation so as to intuitively reflect the status of system running and the result of recovery strategy under the real accident condition. The simulation results show that the model can intuitively reflect the status of system regular operation and fault situation, and intuitively show the result of recovery strategy.

Keywords： visualization; power system; antiaccident evaluation; PowerWorld

收稿日期：20110710

基金項目：伊犁師范學(xué)院院級項目（2009,228）0引言

全球范圍內(nèi)頻發(fā)惡劣的大面積停電事故引起電力工作者的廣泛關(guān)注，自2003年美加大電網(wǎng)停電事故以來，不少電力工作者致力于研究通過規(guī)劃未來電網(wǎng)和對現(xiàn)有電網(wǎng)的改造來降低大停電的概率，國外相當(dāng)一部分電力研究人員對配電網(wǎng)的安全提出了新的要求與看法。在國內(nèi)，一部分電力工作者提出配電網(wǎng)的靜態(tài)安全評價和可靠性評價的方法［14］，作者一直從事配電網(wǎng)配電網(wǎng)的安全評價工作，并提出了考慮配電網(wǎng)區(qū)域故障權(quán)重的配電網(wǎng)抗災(zāi)變性評價指標(biāo)［5］。在研究中發(fā)現(xiàn)，采用已有的配電網(wǎng)的模型在展示配電網(wǎng)的災(zāi)害性事故發(fā)生的后果與影響方面不夠直觀，同時對配電網(wǎng)故障的恢復(fù)策略也只能夠用抽象的數(shù)值表示。這給使用或者想利用配電網(wǎng)抗災(zāi)變性評價結(jié)構(gòu)的電力運行、規(guī)劃和建設(shè)的部分帶來不便。為此，考慮對配電網(wǎng)模型采用可視化的技術(shù)［68］，直觀地展示出配電網(wǎng)故障后災(zāi)害情況以及恢復(fù)策略，以便于上述機(jī)構(gòu)的工作人員快速了解、掌握電網(wǎng)的情況，從而達(dá)到建設(shè)、優(yōu)化堅強(qiáng)電網(wǎng)的目的［911］。

1PowerWorld simulator簡介

PowerWorld電力系統(tǒng)仿真軟件（PWS）是一個電力系統(tǒng)仿真軟件包，其構(gòu)筑在對用戶良好交互性的基礎(chǔ)上。它的核心是一個功能強(qiáng)大的潮流計算軟件，可以有效求解多達(dá)60 000個節(jié)點的系統(tǒng)。這使得電力世界仿真器作為一個獨立的潮流分析軟件包十分有用。與其他同類商業(yè)應(yīng)用軟件不同，PWS允許用戶通過可縮放的彩色動畫單線圖來模擬一個系統(tǒng)。在PWS中，輸電線路的通斷、變壓器或發(fā)電機(jī)的增加、以及聯(lián)絡(luò)線功率的交換，一切僅需點擊鼠標(biāo)即可完成。此外，圖形和動畫演示的廣泛使用增加了用戶對系統(tǒng)特性、存在問題和限制條件的理解以及如何修改。

PWS提供了極為方便的模擬電力系統(tǒng)時間特性的工具。同樣，它可以圖形化地顯示負(fù)荷、發(fā)電量和聯(lián)絡(luò)功率隨時間的變化，以及因此產(chǎn)生的系統(tǒng)運行條件的變化。這項功能在解決電網(wǎng)擴(kuò)建引起網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化之類問題十分有用。

除了上述特點外，PWS的一體化經(jīng)濟(jì)調(diào)度、聯(lián)絡(luò)功率交易經(jīng)濟(jì)性分析、功率傳輸分配因子（PTDF）計算和突發(fā)事故的強(qiáng)大分析能力都可以通過一個易用的界面來實現(xiàn)［11］。

2 配電網(wǎng)抗災(zāi)變性模型的建立

2.1原有的配電網(wǎng)抗災(zāi)變性模型［6］

配電網(wǎng)原有的抗災(zāi)變性模型建立在配電網(wǎng)簡化模型的基礎(chǔ)之上的，采用網(wǎng)基結(jié)構(gòu)矩陣DT節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣CT以及負(fù)荷矩陣LT表示各節(jié)點之間的電氣聯(lián)系和各節(jié)點的負(fù)荷情況，應(yīng)用此類模型進(jìn)行配電網(wǎng)抗災(zāi)變性評價即使在節(jié)點眾多的情況下仍具有運算速度快的優(yōu)勢，同時為進(jìn)一步簡化計算，簡化模型采用電流代表功率從而簡化運算。

（1） 定義N行5列的網(wǎng)基鄰接表DT反映網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其中的元素di1描述節(jié)點i的類型，其取值可以為1，2，3，4或5，分別表示該節(jié)點是源點（10 kV出線開關(guān)）、開關(guān)節(jié)點、T接點、末梢點或母線節(jié)點。di2描述節(jié)點i是否過負(fù)荷，若過負(fù)荷則di2=1，否則di2=0。di3~di5描述和各節(jié)點鄰接的節(jié)點的序號，如果節(jié)點vi和節(jié)點vk，vm和vn相鄰接，則di3=k，di4=m，di5=n，在DT中的空閑位置填1；對于母線節(jié)點di2，di4和di5沒有任何含義，而在di3中描述反映母線相鄰節(jié)點序號的數(shù)組的地址（指針），母線節(jié)點數(shù)組的第1個單元存放母線相鄰節(jié)點的個數(shù)，以后各個單元分別存放各個相鄰節(jié)點的序號。

（2） 定義N行5列的網(wǎng)形鄰接表CT反映當(dāng)前的運行方式，其中的元素ci1描述節(jié)點i所處的狀態(tài)（一般的，源點、T接點和母線節(jié)點均認(rèn)為處于合閘狀態(tài)；聯(lián)絡(luò)開關(guān)節(jié)點和末梢點均認(rèn)為處于分閘狀態(tài)），1表示合、0表示分。對于除過母線節(jié)點之外的其他節(jié)點，ci2和ci3分別表示以節(jié)點i為終點的有向邊（即“弧”,其方向為相應(yīng)饋線段上潮流的方向）的起點序號，ci4和ci5描述以相應(yīng)的節(jié)點為起點的弧的終點序號；在CT中的空閑位置填1；對于母線節(jié)點ci1，ci3和ci5沒有任何含義,而在ci2中描述母線的入點的序號，在ci4中存放母線數(shù)組的地址（指針）。

（3） 定義N行4列的負(fù)荷鄰接表LT，則li1表示流過節(jié)點（開關(guān)）i的負(fù)荷；li2~li4分別表示以節(jié)點i為端點的邊（饋線段）供出去的負(fù)荷，在LT中的空閑位置填1。負(fù)荷鄰接表LT中的元素的順序和網(wǎng)基結(jié)構(gòu)鄰接表DT的第3列至第5列對應(yīng)的邊的順序一致。

（4） 定義N行4列的額定負(fù)荷鄰接表ET，以反映各個節(jié)點和邊所代表的元件的電氣極限參數(shù)，其中ei1描述節(jié)點i的額定負(fù)荷；ei2~ei4描述以相應(yīng)的節(jié)點為端點的邊的額定負(fù)荷；在ET中的空閑位置填0.01（這樣做是為了在計算時不至于使分母為0）。額定負(fù)荷鄰接表ET中的元素的順序和網(wǎng)基結(jié)構(gòu)鄰接表DT的第3列至第5列對應(yīng)的邊的順序一致。

（5） 定義N行4列的歸一化負(fù)荷鄰接表LnT，以反映負(fù)荷的相對輕重程度，即： ln i,j = li,j /ei,j 若LnT中某個元素大于1.0，則表示相應(yīng)的節(jié)點或邊過負(fù)荷。

2.2配電網(wǎng)抗災(zāi)變性可視化模型

在實際的電力工程中，節(jié)點電流往往不易獲得，而節(jié)點功率卻可以確定。同時，考慮到在實際的電網(wǎng)絡(luò)中，功率潮流往往是電力工作者所關(guān)心的，采用電流代替功率雖然可以簡化模型方便計算，但與電力系統(tǒng)真實的運行狀況相差較大。為此，本文采用可視化軟件PowerWorld simulator建立與電網(wǎng)實際運行更為貼近的模型，同時將代表電流還原為有功功率和無功功率［12］。

建立可視化的配電網(wǎng)抗災(zāi)變性模型如圖1所示，它是根據(jù)該地區(qū)的實際地理分布情況和各負(fù)荷分布建立的模型。

圖1某地區(qū)配電網(wǎng)抗災(zāi)變性可視化模型3可視化結(jié)果

3.1正常運行仿真圖

輸入上述數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算，可視化結(jié)果如圖2所示，箭頭的方向表示功率的走向，箭頭的大小表示功率的大小，通過可視化圖形可以很直觀、形象地觀察到電網(wǎng)的運行狀況和功率潮流的走向。

3.2故障情況下系統(tǒng)的可視化分析

假設(shè)該地區(qū)母線2與母線5之間的線路發(fā)生斷線故障時，退出運行，則可從圖3中看出配電網(wǎng)在故障情況下的運行狀況。

由圖3可以看出，當(dāng)線路故障時，線路兩端的斷MW路器就變成了空心方框，同時對應(yīng)的輸出功率也變成了0 MW；向母線5輸送功率的一條線路由于要承擔(dān)此故障線路甩下的負(fù)荷而使其功率增至其極限功率的85%，輸送功率從14 MW增大到46 MW，這一點可以從餅狀圖可看出。同時，另外一條向母線5輸送功率的線路其功率也從39 MW增至84 MW，總體填補(bǔ)了母線2至母線5間的線路斷線而停送的77 MW功率，可見，除了停運線路的負(fù)荷受到影響外，母線2和母線5所帶的負(fù)荷均能正常用電。

圖2某地區(qū)局部正常運行狀態(tài)圖圖3母線2與母線5間的線路故障時的系統(tǒng)運行狀態(tài)4結(jié)語

采用PowerWorld可視化軟件對電力系統(tǒng)進(jìn)行抗災(zāi)變性評價，可以很直觀地觀察在故障情況下采用恢復(fù)策略時的電網(wǎng)的運行狀態(tài)，從而可以很形象地展示哪條線路能夠轉(zhuǎn)供負(fù)載，哪條線路斷開后對系統(tǒng)的危害以及故障后的影響區(qū)域，從而可以使電力規(guī)劃、運行和建設(shè)部門的工作人員能夠迅速地理解電力系統(tǒng)運行的基本原理，這對保證電力系統(tǒng)安全、可靠的運行，以及建設(shè)堅強(qiáng)電網(wǎng)都有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

［1］劉健,徐精求,程紅麗.緊急狀態(tài)下配電網(wǎng)大面積斷電快速恢復(fù)算法［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報,2004(12):132138.

［2］BROADWATERR R P, SHAALAN H E, OKA A, et al. Distribution system reliability and restoration analysis [J]. Electric Power Systems Research, 1994, 29 (3): 203211.

［3］劉健,徐精求,董海鵬.配電網(wǎng)靜態(tài)安全分析［J］.電力系統(tǒng)自動化,2003(17):4547.

［4］胡學(xué)浩.美加聯(lián)合電網(wǎng)大面積停電事故的反思和啟示［J］.電網(wǎng)技術(shù),2003(9):26.

［5］吳偉麗,李小明.考慮故障權(quán)重的配電網(wǎng)抗災(zāi)變性評價［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2008,31(9):171176.

［6］劉健，畢鵬翔，董海鵬.復(fù)雜配電網(wǎng)簡化分析與優(yōu)化［M］.北京:中國電力出版社，2002.

［7］汪玉鳳，康微微，李斌.基于PowerWorld的60 kV供電系統(tǒng)潮流分析［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報, 2006,25(6):879881.

［8］沈國輝,陳光,狄方春,等.電網(wǎng)可視化展示平臺的研發(fā)與應(yīng)用［J］.電力信息化,2010(5):4246.

［9］單業(yè)才,朱傳柏,郭創(chuàng)新,等.城市電網(wǎng)空間三維可視化信息平臺技術(shù)構(gòu)架［J］.電網(wǎng)技術(shù),2007,31(3):2933.

［10］陳慧麗.電力系統(tǒng)參數(shù)的可視化研究［D］.大連:大連交通大學(xué),2007(3):2934.

［11］王慶紅.中國南方電網(wǎng)可視化技術(shù)的最新研究進(jìn)展與實踐[C]//南方電網(wǎng)技術(shù)論壇會議論文集.廣州：南方電網(wǎng)公司,2008:171172.

［12］吳偉麗.基于PowerWorld 的配電網(wǎng)抗災(zāi)變性分析的可視化研究［J］.伊犁師范學(xué)院學(xué)報,2010(1):3235.

作者簡介: ：吳偉麗1978年出生，新疆人，講師。從事配電網(wǎng)自動化和配電網(wǎng)安全方面的科研和電氣工程自動化方面的教學(xué)。

(上接第201頁)［6］ZHANG X, LIAN X. Design of warehouse information acquisition system based on RFID [C]// Proc. of the 2008 IEEE Int. Conf. on Automation and Logistics. [S. l.]: IEEE, 2008: 25502555.

［7］YAN B, CHEN Y, MENG X. RFID technology applied in warehouse management system [C]// Proc. of the 2008 ISECS International Colloquium on Computing, Communication, Control, and Management. [S. l.]: CCCM, 2008: 363367.

［8］TAN H. The application of RFID technology in the warehouse management information system [C]// Proc. of the 2008 Int. Symposium on Electronic Commerce and Security. [S. l.]: SECS, 2008: 10631067.

［9］楊業(yè)娟.RFID技術(shù)及在物流倉儲管理中的應(yīng)用研究［D］.揚州:揚州大學(xué),2009.

［10］李惠娟.配送中心如何構(gòu)建合適的信息系統(tǒng)［J］.物流技術(shù),2003(8):3637.

［11］王慶育.軟件工程［M］.北京:清華大學(xué)出版社,2004.

第5篇：電力負(fù)荷的定義范文

關(guān)鍵詞:電能質(zhì)量;指標(biāo);檢測;改善措施

0前言

電能是電力部門向電力用戶提供由發(fā)、供、用三方共同保證質(zhì)量的一種特殊產(chǎn)品。電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。隨著時代的進(jìn)步與科技的飛速發(fā)展,現(xiàn)代電網(wǎng)與負(fù)荷構(gòu)成出現(xiàn)新的變化趨勢,由此帶來的電能質(zhì)量問題越來越引起電力部門和電力用戶的高度重視，如何更好的控制電能質(zhì)量，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

1 電能質(zhì)量的內(nèi)涵

電能質(zhì)量是指供電裝置在正常工作情況下不中斷和不干擾用戶使用電力的物理特性。根據(jù)這一定義,現(xiàn)代電能質(zhì)量除了保證額定電壓和額定功率下的正弦波形外,還包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相比平衡、波形畸變、所有電壓瞬變現(xiàn)象,如沖擊脈沖、電壓下跌、瞬間中斷及供電連續(xù)性等。電能質(zhì)量的內(nèi)涵包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量四個方面的內(nèi)容。電壓質(zhì)量是以實際電壓與理想電壓的偏差,反映供電部門向用戶供應(yīng)的電能是否合格;電流質(zhì)量是反映與電壓質(zhì)量有緊密關(guān)系的電流的變化,是電力用戶除對交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外,還要求電流波形與供電電壓同相位以保證高功率因數(shù)

運行;供電質(zhì)量包括技術(shù)含義(有電壓質(zhì)量和供電可靠性)和非技術(shù)含義(是服務(wù)質(zhì)量,它包括供

電部門對用戶投訴與抱怨的反應(yīng)速度和電力價格的透明度等);用電質(zhì)量包括電流質(zhì)量和非技術(shù)含義,它反映公用雙方相互作用與影響中用電方的責(zé)任和義務(wù)。

2電能質(zhì)量的指標(biāo)

電能質(zhì)量指標(biāo)的確定是質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)三方面綜合優(yōu)化的結(jié)果,根據(jù)實際的運行經(jīng)驗和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,供配電系統(tǒng)中影響電能質(zhì)量的重要因素主要包括電壓偏差、電壓波動和閃變、頻率偏差、三相電壓不平衡及暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓。

2.1電壓偏差

電壓偏差的定義為實際電壓偏離額定電壓的百分比。造成電網(wǎng)電壓偏差的最主要原因是無功

功率的傳輸,它是由于電網(wǎng)中的用戶負(fù)荷變化或電力系統(tǒng)運行方式的改變,使加到用電設(shè)備的電壓偏離其額定電壓。電壓偏差是指電力系統(tǒng)在正常運行條件下,供電電壓對額定電壓的偏離程度:

《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》(GB12325―2003)對電壓偏差的限值規(guī)定為35 kV及以上供電電壓正負(fù)偏差的絕對值之和不超過10%; 10 kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%;單相供電電壓允許偏差為+7% ~-10%。

2.2電壓波動和閃變

電壓波動即電壓方均根植(有效值)一系列的變動或連續(xù)的改變;閃變即燈光照度不穩(wěn)定造成的視感。電壓波動與閃變主要是由沖擊性功率負(fù)荷(如電力牽引機(jī)、煉鋼電弧爐、電弧焊機(jī)和軋鋼機(jī)等)引起的。這些非線性、不平衡沖擊性負(fù)荷產(chǎn)生的有功和無功功率會隨機(jī)或者周期性的變動,有功和無功的劇烈變化將會使電壓產(chǎn)生周期性或隨機(jī)的變化,從而使同一電網(wǎng)上其他用戶電壓以相同的方式波動。電壓波動對諸如調(diào)速電機(jī)、計算機(jī)、PLC、芯片制造生產(chǎn)流程線這些對電壓質(zhì)量要求很高的敏感性負(fù)荷影響巨大,造成的經(jīng)濟(jì)損失也不容忽視。電壓閃變超過限度值使照明負(fù)荷無法正常工作,損害工作人員身體健康。

2.3頻率偏差

頻率偏差的定義為系統(tǒng)頻率的實際值與標(biāo)稱值之差。產(chǎn)生頻率偏差的主要原因是發(fā)電機(jī)的有

功輸出和有功負(fù)荷不平衡。頻率的變化對電力系統(tǒng)中的汽輪機(jī)、電動機(jī)、電氣設(shè)備正常運行影響很大,嚴(yán)重時會引起災(zāi)難性事故發(fā)生。

2.4諧波

諧波即對周期性變流量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解,得到頻率大于1的整數(shù)倍極薄頻率的分量。它是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷產(chǎn)生,例如可硅控整流裝置,電弧設(shè)備、電氣化機(jī)車、變壓器等都是高次諧波的電流源,它們接入電網(wǎng)后將使系統(tǒng)母線電壓畸變。高次諧波會使發(fā)電機(jī)端電壓波形產(chǎn)生畸變,從而影響供電電壓質(zhì)量;諧波會引起供電線路損耗增加,損壞電氣設(shè)備、降低供電可靠性,還會干擾和破壞控制、測量、保護(hù)、通訊和家用電器的正常工作,諧波還加快旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器、電容器、電纜等電器元件中絕緣介質(zhì)的電離過程,使其發(fā)熱絕緣老化壽命降低。間諧波是指非整數(shù)倍基波頻率的諧波,這類諧波可以是離散頻譜的或連續(xù)頻譜的,但其危害等同于整數(shù)次諧波電壓,其抑制與消除卻比整數(shù)次諧波困難得多,間諧波電壓是由較大的波動或沖擊性非線性負(fù)荷引起的。

2.5三相電壓不平衡

電壓不平衡的定義是三相電壓在幅值上不同或相位差不是120°或兼而有之,不平衡度是指三相電力系統(tǒng)中三相不平衡的程度,用電壓、電流負(fù)序基波分量或零序基波分量與正序基波分量的方均根植百分比表示。造成三相不平衡的主要原因有2類:一類是大容量非對稱負(fù)荷的接入,如電力機(jī)車、煉鋼電弧爐等;另一類是電網(wǎng)的諧波造成的三相不平衡。除此之外,系統(tǒng)故障,例如,短路故障也會造成三相不平衡。三相不平衡問題對整個電網(wǎng)的安全運行都會產(chǎn)生不良影響。

2.6暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓

按過電壓的波形特點分為暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓兩大類,因為過電壓的波形、幅值和持續(xù)時間決定了對設(shè)備絕緣和保護(hù)裝置的影響。暫時過電壓的定義是在給定安裝點上持續(xù)時間較長的不衰減或弱衰減的(以工頻或其一定的倍數(shù)、分?jǐn)?shù))振蕩的過電壓。瞬態(tài)過電壓的定義是持續(xù)時間數(shù)毫秒或更短,通常帶有強(qiáng)阻尼的振蕩或非振蕩的一種過電壓,它可以疊加于暫時過電壓上，造成暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓的重要原因是由于開關(guān)操作或雷擊等引起的。

3電能質(zhì)量問題產(chǎn)生主要原因

隨著系統(tǒng)中非線性負(fù)荷的不斷增加,電力系統(tǒng)受到的諧波污染也越來越嚴(yán)重,加上電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種故障,均會影響系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

3?1非線性負(fù)載

在工業(yè)和生活用電負(fù)載中非線性負(fù)載占很大比例,也是電力系統(tǒng)諧波的主要來源。熒光燈和電弧爐是主要的非線性負(fù)載。電弧爐的諧波主要由起弧的延時和電弧的嚴(yán)重非線性引起。電弧長度的不穩(wěn)定性和隨機(jī)性,使電流諧波頻譜復(fù)雜,而且隨時間會有明顯的變化。大功率整流或變頻裝置等也屬非線性負(fù)載,會產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流,對電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染,使功率因數(shù)降低。

3?2電力系統(tǒng)的非線性

在電力電子裝置大量使用前,電力系統(tǒng)中主要諧波源是發(fā)電機(jī)和電力變壓器。發(fā)電機(jī)是公用電網(wǎng)的電源,在實際運行中,由于多種原因使發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢不是理想的正弦波(其輸出電壓中含有一定的諧波)。變壓器諧波電流是由勵磁回路的非線性引起。產(chǎn)生諧波電流的大小與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)、鐵心飽和程度及變壓器的連接方式有關(guān)。

3?3電力系統(tǒng)故障

電力系統(tǒng)運行的各種故障也會造成電能質(zhì)量問題。雷擊、誤操作、電網(wǎng)故障、短路故障時發(fā)電機(jī)及勵磁系統(tǒng)工作狀態(tài)的改變、保護(hù)裝置中電力電子設(shè)備的啟動等均會造成各種電能質(zhì)量問題

4電能質(zhì)量的檢測

電能質(zhì)量檢測是解決電能質(zhì)量問題的重要環(huán)節(jié)節(jié),電能質(zhì)量檢測技術(shù)是實現(xiàn)系統(tǒng)事件和事故的在線分析與電能質(zhì)量控制的基本條件,是保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運行的技術(shù)支撐。電能質(zhì)量的檢測內(nèi)容與方式：檢測內(nèi)容(對于大型的電能質(zhì)量而言)主要包括以下5個方面: (1)公用電網(wǎng)公共供電點的電能質(zhì)量監(jiān)測; (2)干擾負(fù)荷測試與評估; (3)電能質(zhì)量糾紛測試; (4)電力設(shè)備電磁兼容測試;(5)電能質(zhì)量控制裝置對電能質(zhì)量改善效果的測試和評估。對于常規(guī)的電能質(zhì)量測試主要是前兩方面,主要測試項目包括:頻率偏差,諧波電壓,諧波電流,電壓偏差,三相不平衡度,電壓波動與閃變等電能質(zhì)量參數(shù)。檢測的方式可以分為連續(xù)監(jiān)測、定期或不定期監(jiān)測和專門測量。

5電能質(zhì)量的改善

如何改善電能質(zhì)量一直是各國專家和學(xué)者關(guān)注的一個熱點問題。傳統(tǒng)的方法主要有加裝并聯(lián)電容器、有載調(diào)壓變壓器、靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)等,但不能完全解決電能質(zhì)量問題。近年來,隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展,利用高性能的電力電子裝置改善電能質(zhì)量成為可能。最常用的是PWM功率變換器(包括電壓型和電流型),利用不同的控制方法對PWM功率變換器進(jìn)行控制,可以改善電能質(zhì)量。

5?1有源電力濾波器

雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡單及維護(hù)方便等優(yōu)點(廣泛用于配電網(wǎng)中),但由于濾波器特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大,只能消除特定的幾次諧波,而對某些次諧波會產(chǎn)生放大作用,甚至發(fā)生諧振。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,人們將濾波研究方向逐步轉(zhuǎn)向有源濾波器(APF)。APF利用功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流,使電源的總諧波電流為0,達(dá)到實時補(bǔ)償諧波電流的目的。APF不僅能補(bǔ)償各次諧波,還可抑制閃變、補(bǔ)償無功,在性價比上較為合理。濾波特性不受系統(tǒng)阻抗等影響,可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險。APF具有自適應(yīng)功能,可自動跟蹤補(bǔ)償變化的諧波,具有高度可控和快速響應(yīng)等特點。5?2靜止無功發(fā)生器

靜止無功發(fā)生器SVG是利用PWM功率變換器通過一定的控制策略來進(jìn)行無功補(bǔ)償(分為電壓源型和電流源型)。由于運行效率和控制難易程度的原因,目前投入使用的SVG大都是電壓源型。SVG的控制方法分為間接控制和直接控制。間接控制是根據(jù)電網(wǎng)吸收的無功電流計算穩(wěn)態(tài)情況下橋式電路應(yīng)輸出的電壓,通過PWM技術(shù)實現(xiàn)(通過控制電壓起到控制電流的目的)。直接控制是根據(jù)電網(wǎng)吸收的無功電流直接通過一定的電流控制技術(shù)來實現(xiàn)。

5?3統(tǒng)一電能質(zhì)量補(bǔ)償器

統(tǒng)一電能質(zhì)量補(bǔ)償器UPQC包含2個有源電力濾波器(APF)。APF1將電源和負(fù)載隔離,阻止電源諧波電壓串入負(fù)載端和負(fù)載諧波電流流入電網(wǎng),對基波表現(xiàn)為零阻抗,對諧波表現(xiàn)為高阻抗;APF2提供一個零阻抗的諧波支路,對基波表現(xiàn)為很大的阻抗,對諧波表現(xiàn)為低阻抗,把負(fù)載中的諧波電流吸收掉,使負(fù)載中的諧波電流不會在無源濾波器上產(chǎn)生諧波電壓。

5?4PWM整流器

以上方法是從補(bǔ)償?shù)慕嵌葋砀纳齐娔苜|(zhì)量。還有一種方法是改進(jìn)電網(wǎng)中的污染源,使其不對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。要對污染源進(jìn)行改進(jìn),首先應(yīng)考慮對整流器的改進(jìn),即所謂的功率因數(shù)矯正技術(shù)PFC。PFC技術(shù)利用一定的控制策略,控制整流器交流側(cè)的電流和電壓同相,從而消除整流器對電網(wǎng)的諧波和無功污染。目前,單相PFC技術(shù)比較成熟,而三相PFC技術(shù)仍處于研究階段。越來越多的應(yīng)用場合要求能量雙向流動,及時將能量返回電網(wǎng)以節(jié)約能源。在各種PFC電路結(jié)構(gòu)中, PWM整流器因其能實現(xiàn)雙向流動而備受關(guān)注。

6 結(jié)語

在國家電力公司內(nèi)進(jìn)行電能質(zhì)量控制技術(shù)的研究開發(fā)是非常必要的。提高供電網(wǎng)的電能質(zhì)量已經(jīng)成為我國電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、高效發(fā)展必不可少的組成部分。如何不斷的完善電能質(zhì)量控制技術(shù)，使電網(wǎng)能夠更好的服務(wù)用戶，提供更加堅實的基礎(chǔ)，將是我們不斷研究和努力探索的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]李國強(qiáng).如何改善電能質(zhì)量[M]中國電力網(wǎng), 2008.

[2]白曉民,周孝信.電力系統(tǒng)節(jié)能與電能質(zhì)量[J]節(jié)電技術(shù)與綠色能源, 2007,

第6篇：電力負(fù)荷的定義范文

論文關(guān)鍵詞：用電信息采集系統(tǒng)，IEC61970，通用信息模型，通用接口規(guī)范，接口

 

0引言

用電信息采集系統(tǒng)是對電力客戶的用電信息進(jìn)行實時采集、處理和監(jiān)控的系統(tǒng)，實現(xiàn)電力客戶的全覆蓋和用電信息的全采集，全面支持費控管理，為營銷信息系統(tǒng)提供及時、完整、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為智能用電服務(wù)體系提供基礎(chǔ)用電信息數(shù)據(jù)接口，是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要基礎(chǔ)。用電信息采集系統(tǒng)可實現(xiàn)電力用戶的和購、供電關(guān)口的全覆蓋和全采集，統(tǒng)一實現(xiàn)購電側(cè)、供電側(cè)、售電側(cè)電能信息的采集與處理，構(gòu)建完善的電能信息采集與應(yīng)用平臺。用電信息采集系統(tǒng)要求具有很強(qiáng)的開放性和靈活性，可方便地和其他系統(tǒng)包括電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)、調(diào)度管理信息系統(tǒng)、綜合數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)和營銷管理系統(tǒng)等實現(xiàn)信息共享和互操作。

用電信息采集系統(tǒng)包含大量電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，其中包括電力系統(tǒng)設(shè)備元件模型、設(shè)備元件的連接拓?fù)潢P(guān)系、電能量數(shù)據(jù)、瞬時量數(shù)據(jù)等。隨著電力市場的不斷發(fā)展，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣，用電信息采集系統(tǒng)迫切需要和其他異構(gòu)系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而為電力市場系統(tǒng)的運營和電力企業(yè)的輔助管理決策提供支持。傳統(tǒng)的用電信息采集系統(tǒng)通常采用私有的信息模型，和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享采用專用接口的方式。隨著和需要用電信息采集系統(tǒng)交互的系統(tǒng)越來越多，這種方式已經(jīng)不能滿足用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用的需求。

IEC61970標(biāo)準(zhǔn)是國際電工組織第57分會第13工作組制定的標(biāo)準(zhǔn)接口，它定義了能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(EMS-API)中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。CIM（Common Information Model）定義了這些API的語義，CIS（Common Interface Specification）定義了信息交換的內(nèi)容。CIM中描述的對象類本質(zhì)上是抽象的，可以用于各種應(yīng)用。CIM的使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它在EMS中應(yīng)用的范圍?？梢园袰IM標(biāo)準(zhǔn)理解為一種能夠在任何一個領(lǐng)域?qū)嵭屑傻墓ぞ撸灰擃I(lǐng)域需要一種公共電力系統(tǒng)模型，使得應(yīng)用和系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作和插入兼容性，而與任何具體實現(xiàn)無關(guān)。

因此在用電信息采集系統(tǒng)中，采用基于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的信息模型，利用CIM XML或CIS方式和其他系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可以使用電信息采集系統(tǒng)具有非常好的開放性。用電信息采集系統(tǒng)一方面可以使用CIM XML或CIS方式從調(diào)度自動化系統(tǒng)獲得完整的電力系統(tǒng)設(shè)備元件模型和設(shè)備元件的連接拓?fù)潢P(guān)系模型，并可以實時獲得最新的模型變化接口，實現(xiàn)模型信息的免維護(hù)，另一方面可以通過CIS方式向其他系統(tǒng)提供系統(tǒng)中的電能量數(shù)據(jù)、瞬時量數(shù)據(jù)等或通過CIS方式從其他系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)。用電信息采集系統(tǒng)只需要支持CIS標(biāo)準(zhǔn)，就可以實現(xiàn)和其他各種異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)和互操作。

1基于CIM的數(shù)據(jù)庫建模

1．1CIM簡介

公共信息模型(CIM)是一個抽象模型，它描述電力企業(yè)的所有主要對象，特別是那些與電力運行有關(guān)的對象。CIM 用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)定義。具體地說，CIM規(guī)范使用統(tǒng)一建模語言(UML)表達(dá)方法，它將CIM定義成一組包。IEC 61970-301包括以下包：核心包（Core）、

域包（Domain）、發(fā)電包（Generation）、發(fā)電動態(tài)包（Generation Dynamics）、負(fù)荷模型包（LoadModel）、量測包（Meas）、停運包（Outage）、生產(chǎn)包（Production）、保護(hù)包（Protection）、拓?fù)浒═opology）和電線包（Wires）。

1．2 基于CIM模型的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫

目前主流的商用數(shù)據(jù)庫如ORACLE、DB2、SYBASE都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。關(guān)系模型允許定義一組二維表，二維表之間通過索引關(guān)聯(lián)。關(guān)系模型具有以下特點：（1）概念單一，實體與實體之間的聯(lián)系用關(guān)系來表示；（2）以關(guān)系數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)；（3）數(shù)據(jù)的物理存儲和存取路徑對用戶不透明；（4）關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是非過程化的。關(guān)系模型簡單、易維護(hù)，但對電力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述比較困難接口，也不便于基于CIM模型的應(yīng)用軟件的運行。

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型允許定義對象類以及類之間的繼承和關(guān)聯(lián)等關(guān)系中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。面向?qū)ο竽Ｐ偷奶攸c是按照客觀事物的本來面目描述實體，具有封裝、重用和多態(tài)等特點。其優(yōu)點是：（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰，便于表達(dá)CIM模型中電力系統(tǒng)中的各種對象。（2）對象具有獨立性，便于維護(hù)。（3）需求變化時，應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)重用率高，修改少。

為了更好的遵循IEC61970CIM標(biāo)準(zhǔn)以及充分利用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型的優(yōu)點，系統(tǒng)可以采用DAO、HIBERNATE、實體EJB等O/R轉(zhuǎn)換技術(shù)，將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫封裝成完全面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型。采用這些技術(shù)可以使模型數(shù)據(jù)完全基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，支持對象建的繼承、聚集、聯(lián)系，完全可以表達(dá)CIM模型的所有語義接口，使得所有應(yīng)用軟件所關(guān)聯(lián)的都是基于CIM的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型。

通過建立基于CIM的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)平臺，可以使用電信息采集系統(tǒng)具備很好的開放性。用電信息采集系統(tǒng)可以和各個獨立廠家支持CIM標(biāo)準(zhǔn)的不同EMS系統(tǒng)共享電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，通過共享EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，一方面可以很大程度上簡化系統(tǒng)的維護(hù)，更好的支持計量系統(tǒng)的各種應(yīng)用，另一方面為用電信息采集系統(tǒng)和其他系統(tǒng)實現(xiàn)插入式的接口提供了基本條件。

1．3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型和CIM的對應(yīng)關(guān)系

CIM標(biāo)準(zhǔn)含蓋了電力系統(tǒng)中和運行相關(guān)的主要對象，應(yīng)用的主要范圍包括EMS系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。但任何系統(tǒng)只要域需要一種公共電力系統(tǒng)模型，使得應(yīng)用和系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作和插入兼容性，就可以使用CIM模型。用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)范圍決定了它的數(shù)據(jù)模型可以是CIM標(biāo)準(zhǔn)的一個子集，下面列舉了數(shù)據(jù)模型和CIM的對應(yīng)關(guān)系：

表1 CIM中的類和用電信息采集系統(tǒng)中的類的對應(yīng)關(guān)系

 

所屬包

CIM類名

計量系統(tǒng)的類名/接口名

中文含義

Core

Company

Company

電力公司

SubControlArea

SubControlArea

子控制區(qū)

SubStation

SubStation

廠站

VoltageLevel

VoltageLevel

電壓等級

Terminal

Terminal

端點

Topologic

ConnectivityNode

ConnectivityNode

連接點

TopologicalNode

TopologicalNode

拓?fù)潼c

TopologicalIsland

TopologicalIsland

拓?fù)鋶u

Meas

Measurement

Measurement

量測

MeasurementValue

MeasurementValue

量測值

MeasurementType

MeasurementType

量測種類

Wires

Line

Line

線路

AcLineSegment

AcLineSegment

線路段

PowerTransformer

PowerTransformer

變壓器

TransformerWinding

TransformerWinding

變壓器繞組

Compensator

Compensator

電容器

EnergyComsumer

EnergyComsumer

負(fù)荷

Disconnector

breaker

刀閘

Groud Disconnector

接地刀閘

Fuse

熔絲

Breaker

開關(guān)

LoadBreakerSwitch

負(fù)荷刀閘

Generation

GenerationUnit

第7篇：電力負(fù)荷的定義范文

【關(guān)鍵詞】分布式發(fā)電；微網(wǎng)；集中式發(fā)電

中圖分類號：TU271.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

為了滿足快速增長的電力需求，電力生產(chǎn)部門主要依靠建設(shè)超高壓長距離輸電線路，投資新的大型發(fā)電廠，集中向用電需求大的地區(qū)供電。建設(shè)大型發(fā)電廠以及輸電網(wǎng)絡(luò)都需要較長的工程建設(shè)時間，耗資巨大。與此同時，對一次能源的需求也隨之增大，自然環(huán)境惡化的現(xiàn)象日益明顯。由此希望在使用新技術(shù)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，逐步改變當(dāng)前以火電為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)，減少輸電損耗，提高一次能源利用率，抑制輸電網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大

一、分布式發(fā)電、微網(wǎng)以及集中式發(fā)電的定義

（一）分布式發(fā)電定義

分布式發(fā)電（DG） 或分布式能源（DER） 是一種分散、非集中式的發(fā)電方式，通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦（也有的建議限制在30～50兆瓦以下）的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的高效、可靠的發(fā)電單元。主要包括太陽能光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電等，往往以新能源發(fā)電技術(shù)為主。

（二）集中式發(fā)電的定義

常規(guī)發(fā)電站，如燃煤，天然氣和核電站，以及水壩和大型太陽能發(fā)電站，是集中式發(fā)電，并且通常需要把電力進(jìn)行長距離傳輸。

（三）微電網(wǎng)定義

目前對微電網(wǎng)尚未形成統(tǒng)一的定義，一般來講，微電網(wǎng)，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。

二、分布式發(fā)電的過程

分布式電源通常接入中壓或低壓配電系統(tǒng)，并會對配電系統(tǒng)產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)被設(shè)計成僅具有分配電能到末端用戶的功能，而未來配電系統(tǒng)有望演變成一種功率交換媒體，即它能收集電力并把它們傳送到任何地方，同時分配它們。分布式發(fā)電具有分散、隨機(jī)變動等特點，大量的分布式電源的接入，將對配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生極大的影響。

三、分布式發(fā)電的與集中式發(fā)電的優(yōu)劣對比

（一）分布式發(fā)電的優(yōu)點

1、分布式發(fā)電系統(tǒng)中各電站相互獨立，用戶由于可以自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模停電事故，所以安全可靠性比較高；

2、分布式發(fā)電可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的不足，在意外災(zāi)害發(fā)生時繼續(xù)供電，已成為集中供電方式不可缺少的重要補(bǔ)充；

3、可對區(qū)域電力的質(zhì)量和性能進(jìn)行實時監(jiān)控，非常適合向農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)，發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)的居民供電，可大大減小環(huán)保壓力；

4、分布式發(fā)電的輸配電損耗很低，甚至沒有，無需建配電站，可降低或避免附加的輸配電成本，同時土建和安裝成本低；

5、可以滿足特殊場合的需求，如用于重要集會或慶典的（處于熱備用狀態(tài)的）移動分散式發(fā)電車；

6、調(diào)峰性能好，操作簡單，由于參與運行的系統(tǒng)少，啟停快速，便于實現(xiàn)全自動。

（二）集中式發(fā)電的優(yōu)點

1、集中式供電在我國電力工業(yè)中已是主要的成熟的模式

受各方面條件的限制，中國未來很長一段時期仍將以燃煤發(fā)電為主，國家批準(zhǔn)投建的發(fā)電機(jī)組仍將是火電機(jī)組為主。而分布式能源屬新生事物，在許多地方還沒嘗到甜頭時，國家往往是不會做如此大的扶持力度的，必須靠不懈的推廣國家方才重視投入。

2、集中式供電模式下的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)覆蓋了我國的東西南北

全國電力聯(lián)網(wǎng)，有一個好處就是可以使高峰負(fù)荷得到一定的互補(bǔ)，東與西、南和北可以錯峰。發(fā)展分布式能源雖然有較多優(yōu)勢，但就此好處而言是難以做到的。

3、國家在一定的時期將繼續(xù)對電力部門實行扶持

地方政府對居民、公共事業(yè)性質(zhì)單位和農(nóng)業(yè)用電會繼續(xù)補(bǔ)貼。理論上任何商品的價格都應(yīng)受市場供求關(guān)系影響，電作為能源形式也不例外。

（三）分布式發(fā)電的不利之處

1、維修據(jù)點較多；

2、燃料供應(yīng)問題；

3、大型集中式發(fā)電對于處理污染的成本較低；

4、當(dāng)分布式發(fā)電發(fā)展到一定的程度，核電廠及燃煤發(fā)電廠將完全失去競爭力（就算不考慮重大核能事故風(fēng)險、核廢料處理、排放處理及碳排放成本），此時多數(shù)電力用戶是電力公司當(dāng)成備援電力、及用戶將電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)成電力交換機(jī)制，發(fā)電需求很難預(yù)測，無法短時間內(nèi)調(diào)整發(fā)電量的核電廠及燃煤發(fā)電廠，很難加入電網(wǎng)。

另外，分布式能源系統(tǒng)生產(chǎn)的各種能量首先供給附近用戶，多余的電上網(wǎng)銷售，用電高峰所發(fā)電不夠用時還需通過電網(wǎng)補(bǔ)充。而此時分布式能源站向電網(wǎng)買、賣價格是否象電網(wǎng)公司能得到政策扶持還有很多不確定的因素。這給分布式能源的推廣難度會加大。

二、分布式發(fā)電與集中式發(fā)電的關(guān)系

傳統(tǒng)的集中式發(fā)電具有大型化、巨型化的特點，分布式發(fā)電不僅可以作為集中式發(fā)電的一種重要補(bǔ)充，而且將在未來能源綜合利用上占有十分重要的地位。它們的關(guān)系主要體現(xiàn)在以下幾點：

（一）分布式發(fā)電直接接在負(fù)荷側(cè)，在意外、災(zāi)害發(fā)生時能繼續(xù)供電，成為集中式發(fā)電的必要補(bǔ)充。

（二）對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)，要形成一定規(guī)模的、強(qiáng)大的集中式輸配電網(wǎng)需要巨額的投資和很長的時間周期，而分布式發(fā)電可以彌補(bǔ)集中式發(fā)電的這些局限性。

（三）集中式發(fā)電與分布式發(fā)電的有機(jī)結(jié)合可以節(jié)省投資，降低能耗，提高能效。

結(jié)束語

分布式能源與微網(wǎng)建設(shè)是一個長期的漸進(jìn)過程，它需要關(guān)鍵技術(shù)取得突破電力系統(tǒng)的能觀性、適應(yīng)性、能控性、協(xié)調(diào)性等整體功能得到提高。分布式能源微網(wǎng)建設(shè)主要應(yīng)該以關(guān)鍵技術(shù)突破為著力點，以創(chuàng)新為驅(qū)動力，以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為準(zhǔn)繩，探索合理的盈利模式和運營模式，遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實現(xiàn)分布式能源與微網(wǎng)科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的重要保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鵬.通遼地區(qū)新型多源配電網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)[D].東北大學(xué)，2010.

[2]趙麗娜，張燕.分布式發(fā)電技術(shù)在燃料電池汽車中的應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用，2010，（8）：51-52.

第8篇：電力負(fù)荷的定義范文

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運行方式；風(fēng)險評估；校正控制模式；電力系統(tǒng)；風(fēng)險指標(biāo) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2015）05-0025-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0345

電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大與新能源技術(shù)的發(fā)展使電網(wǎng)更加復(fù)雜，安全運行過程中存在的潛在風(fēng)險也不斷增加。電力系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著非常重要的作用，必須確保電網(wǎng)的運行安全，避免出現(xiàn)大面積的停電事故。在確保電力系統(tǒng)安全運行的過程中，對電網(wǎng)的潛在風(fēng)險進(jìn)行正確的評估是非常重要的環(huán)節(jié)。安全評估包括確定性評估與不確定性評估兩種方法，風(fēng)險評估屬于不確定性評估，主要評估的內(nèi)容為事故的可能性與嚴(yán)

重性。

1 定義風(fēng)險指標(biāo)模型

1.1 電壓偏差風(fēng)險

電壓是電能質(zhì)量的評價指標(biāo)之一，當(dāng)前電力系統(tǒng)由于市場推進(jìn)與容量提高而處于重載運行的狀態(tài)中，系統(tǒng)的電壓要低于正常電壓水平，如果這種電壓偏差的情況超過了允許的范圍，將會導(dǎo)致電壓越限情況的出現(xiàn)。如果出現(xiàn)電壓越限情況將會導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。為了確保電力系統(tǒng)的安全運行，要實時監(jiān)視與調(diào)節(jié)系統(tǒng)母線節(jié)點的電壓。本文研究的重點主要為系統(tǒng)母線節(jié)點的低壓風(fēng)險。

1.2 失負(fù)荷風(fēng)險

如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)越限情況時，可以通過校正措施使其恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，主要的方法為對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。如果在對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整之后依舊不能夠消除越限情況，則需要通過負(fù)荷削減方式進(jìn)行校正。但是負(fù)荷削減方式將會帶來停電的結(jié)果，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此要盡量避免使用該方式。負(fù)荷損失主要包括兩個方面：一方面是故障區(qū)域之內(nèi)的固定損失部分，主要是由于故障隔離而產(chǎn)生的；另一方面是非故障區(qū)域可轉(zhuǎn)移損失部分，主要是由于電網(wǎng)輻射性結(jié)構(gòu)造成的。

1.3 控制成本風(fēng)險

電網(wǎng)安全面臨著新的挑戰(zhàn)，只有在確保電網(wǎng)安全運行的前提下才能夠?qū)崿F(xiàn)市場成員經(jīng)濟(jì)利益最大化。因此，在對電網(wǎng)系統(tǒng)安全問題進(jìn)行決策的過程中需要考慮經(jīng)濟(jì)性因素，通過最少的控制成本實現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)到安全狀態(tài)。

2 基于風(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制模型

電力系統(tǒng)的安全運行有著重要的經(jīng)濟(jì)意義與社會意義，電力系統(tǒng)安全校正控制研究非常必要。電力系統(tǒng)具有復(fù)雜性、隨機(jī)性等運行特點，一旦出現(xiàn)故障將會使電力系統(tǒng)陷入到不安全狀態(tài)中。在對風(fēng)險進(jìn)行控制的過程中，只能夠盡量實現(xiàn)風(fēng)險處于接受范圍之內(nèi)，而不能夠?qū)崿F(xiàn)零風(fēng)險?；陲L(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制模型的構(gòu)建主要是希望能夠在滿足運行約束的條件之下，通過特定的運行方式實現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)險最小化。

2.1 基于風(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制數(shù)學(xué)模型

基于風(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制模型主要是對系統(tǒng)中可以調(diào)節(jié)的變量進(jìn)行校正與控制，從而實現(xiàn)系統(tǒng)總風(fēng)險的最小化。本文主要探討的校正措施包括發(fā)電機(jī)出力調(diào)整、負(fù)荷削減?；陲L(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制的數(shù)學(xué)模型為：

Minf=f（a，b，c）

St h（a，b，c）=0

≤g（a，b，c）≤

其中f代表目標(biāo)函數(shù)；a表示狀態(tài)變量；b表示控制變量；c表示參數(shù)變量；h表示等式約束；g表示不等式約束。

2.1.1 目標(biāo)函數(shù)。電力系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)包括多種形式，本文主要選擇的目標(biāo)函數(shù)為風(fēng)險指標(biāo)：Minf=Risk。不同的風(fēng)險類型有著不同的目標(biāo)函數(shù)形式，例如低電壓風(fēng)險最小的目標(biāo)函數(shù)：minf=RV。

2.1.2 等價約束。等價約束主要指的是電力系統(tǒng)中的功率平衡方程，在對等價約束進(jìn)行計算的過程中要對電網(wǎng)系統(tǒng)正常的運行狀態(tài)進(jìn)行考慮，也要對所有能夠預(yù)想到的事故狀態(tài)進(jìn)行考慮，將所有的等式約束方程進(jìn)行聯(lián)立之后就能夠進(jìn)行求解。

2.1.3 不等式約束。不等式約束指的是電網(wǎng)系統(tǒng)運行中所面臨的各種運行約束，主要包括發(fā)電機(jī)出力的上限約束與下限約束；電壓幅值的上限約束與下限約束、線路有功潮流約束、預(yù)想事故負(fù)荷調(diào)整約束、發(fā)電機(jī)有功出力調(diào)整爬坡約束。與等式約束相同，將所有的不等式約束進(jìn)行聯(lián)立之后也能夠進(jìn)行求解。

2.2 模型求解的方法

基于風(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制屬于較為典型的非線性規(guī)劃問題，在求解的過程中包括多種求解方法，基本上可以劃分為經(jīng)典類與智能算法兩種類型。其中應(yīng)用較為廣泛的就是內(nèi)點法，通過在應(yīng)用過程中不斷的發(fā)展與完善，極大地提高了魯棒性與收斂性，在電力系統(tǒng)優(yōu)化問題求解中有著非常廣泛的應(yīng)用。內(nèi)點法主要包括三種：第一，投影尺度法，需要將問題轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃問題，難度較大、實用性較低；第二，仿射變換法，在對初值選擇的過程中非常復(fù)雜，而且收斂性較差，在很多問題中都存在局限性；第三，路徑跟蹤法，利用拉格朗日函數(shù)法與對數(shù)障礙函數(shù)法實現(xiàn)等式約束與不等式約束的無約束轉(zhuǎn)化，再利用牛頓法進(jìn)行求解，初值選擇簡單、收斂性好，應(yīng)用較為廣泛。因此，通過內(nèi)點法對基于風(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制模型進(jìn)行求解。

2.3 綜合風(fēng)險控制模型

校正控制的不同控制量之間可能存在沖突的情況，因此需要對各個優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)，確保電力系統(tǒng)能夠處于安全狀態(tài)中。綜合風(fēng)險控制模型主要是對風(fēng)險的級別進(jìn)行考慮，針對風(fēng)險級別進(jìn)行解決。綜合風(fēng)險控制模型為：

Minf=Rs

St h（a，b，c）=0

≤g（a，b，c）≤

3 結(jié)語

當(dāng)前，電力系統(tǒng)安全問題已經(jīng)成為了影響電力系統(tǒng)安全運行的最主要的因素。越來越多的大面積停電事故表明必須對電力系統(tǒng)的安全運行進(jìn)行關(guān)注。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)安全評估方式已經(jīng)不能夠滿足越來越復(fù)雜與隨機(jī)的電力系統(tǒng)安全評估需求，需要建立基于風(fēng)險的電網(wǎng)運行方式校正控制模型，對電力系統(tǒng)運行過程中所有的不確定因素都進(jìn)行安全評估，確保電力系統(tǒng)能夠處于安全狀態(tài)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊小伏，蔡偉賢，周家啟.繼電保護(hù)隱藏故障造成輸電線路連鎖跳間的概率模型[J].電力系統(tǒng)自動化，2011，32（13）.

[2] 劉若溪，張建華，吳迪.基于風(fēng)險理論的配電網(wǎng)靜態(tài)安全性評估指標(biāo)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（15）.

[3] 劉新東，江全元，曹一家.基于風(fēng)險理論和模糊推理的電力系統(tǒng)暫態(tài)安全風(fēng)險評估[J].電力自動化設(shè)備，2013，29（2）.

[4] 馮永青，張伯明，吳文傳.基于可信性理論的電力系統(tǒng)運行風(fēng)險評估（一）：運行風(fēng)險的提出與發(fā)展[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，30（1）.

第9篇：電力負(fù)荷的定義范文

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 電能質(zhì)量 治理措施

1、配電網(wǎng)電能質(zhì)量的定義

IEEE技術(shù)協(xié)調(diào)委員會給出電能質(zhì)量相應(yīng)的技術(shù)定義：“合格電能質(zhì)量的概念是指給敏感設(shè)備提供的電力和設(shè)置的接地系統(tǒng)是均適合于該設(shè)備正常工作的。”另有部分專家采用如下的電能質(zhì)量定義：表現(xiàn)為電壓、電流或頻率的偏差，造成用戶設(shè)備故障或錯誤動作的任何電力問題都是電能質(zhì)量問題。根據(jù)這一定義，電能質(zhì)量除了保證額定電壓和額定頻率下的正弦波形外，還包括所有的瞬變現(xiàn)象，如沖擊脈沖、衰減振蕩、瞬時間斷和諧波等。

2、配電網(wǎng)電能質(zhì)量存在的問題及其危害

2.1 電壓偏差

用電設(shè)備的運行指標(biāo)和額定壽命是對其額定電壓而言的。當(dāng)其端子上出現(xiàn)電壓偏差時，其運行參數(shù)和壽命將受到影響，影響程度視偏差的大小、持續(xù)的時間和設(shè)備狀況而異。

2.2 公用電網(wǎng)諧波

由于硅整流、可控硅換流設(shè)備、電弧爐、電焊機(jī)等各種非線性負(fù)荷的增加，大量的諧波電流注入電網(wǎng)，造成電壓正弦波形畸變，使電能質(zhì)量下降，給發(fā)供電設(shè)備、客戶用電設(shè)備、用電計量、繼電保護(hù)帶來危害，成為污染電網(wǎng)的公害。諧波使電網(wǎng)中感性負(fù)荷造成過電壓，容性負(fù)載造成過電流，影響用電計量準(zhǔn)確度，對安全運行帶來危害。例如使繼電保護(hù)誤動，引起故障；干擾電子設(shè)備，使計算機(jī)誤動作，電子設(shè)備無觸發(fā)；通信回路、弱電回路產(chǎn)生雜音，造成故障。

2.3 電壓波動和閃變

無論電網(wǎng)低電壓或高電壓運行，都會給電氣設(shè)備的運行帶來較大的危害，照明負(fù)荷電壓低，使發(fā)光效率下降，影響照度；電壓下降時，經(jīng)常是電動機(jī)過負(fù)荷而燒毀，同時與會使電動機(jī)的啟動十分困難，反之，長期高電壓運行，會對電機(jī)的絕緣造成危害；電壓偏低會增加供電線路及電氣設(shè)備中的電能損失；電壓偏低常常會引起低電壓保護(hù)裝置動作，電磁開關(guān)、空氣開關(guān)跳閘，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，反之，電壓偏高也將引起過電壓保護(hù)裝置動作，電氣設(shè)備的電壓線圈燒毀等。電壓偏高或偏低都會影響到通信、廣播電視等音像的質(zhì)量，影響家用電器設(shè)備的正常工作，如電壓偏低電冰箱、空調(diào)等難以啟動；如果電網(wǎng)的無功功率嚴(yán)重匱乏，將導(dǎo)致電壓崩潰，系統(tǒng)震蕩，電網(wǎng)瓦解，嚴(yán)重危及供用電安全運行。

2.4 電網(wǎng)頻率

低頻率會使發(fā)動機(jī)，電磁開關(guān)等用電設(shè)備燒毀；頻率下降使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，因而使一些產(chǎn)品出現(xiàn)廢品、次品、如紙的厚薄不均、棉紗的粗細(xì)等不均；低頻率運行的電網(wǎng)穩(wěn)定性差，降低了電網(wǎng)應(yīng)付事故的能力，稍有波動就可能導(dǎo)致系統(tǒng)的瓦解崩潰。

高頻率運行同樣也會產(chǎn)生危害，損壞設(shè)備，高頻率運行時，發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和所有生產(chǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)速將增加，電壓上升，往往因超過原設(shè)計要求而遭損壞，影響廣播、通信、電視等音像質(zhì)量。

3、電能質(zhì)量的治理措施

對電能質(zhì)量的治理主要采取以下措施：

3.1 無功功率補(bǔ)償

無功補(bǔ)償，就是借助于無功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量、提高設(shè)備出力。無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，應(yīng)按照“分級補(bǔ)償、就地平衡、合理布局”的原則。

（1）總體平衡與局部平衡相結(jié)合，既要滿足全網(wǎng)的總無功平衡，又要滿足分線、分站的無功平衡。

（2）電力部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合。在配電網(wǎng)絡(luò)中，用戶消耗的無功功率約占50%～60%，其余的無功功率消耗在配電網(wǎng)中。因此，為了減少無功功率在網(wǎng)絡(luò)中的輸送，要盡可能地實現(xiàn)就地補(bǔ)償，就地平衡，所以必須由電力部門和用戶共同進(jìn)行補(bǔ)償。

（3）分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主。集中補(bǔ)償，是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償，指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的無功補(bǔ)償。

（4）降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主，兼顧調(diào)壓。這是針對線路長，分支多，負(fù)荷分散，功率因數(shù)低的線路，這種線路最顯著的特點是：負(fù)荷率低，線路損率大，若對此線路補(bǔ)償，可明顯提高線路的供電能力。

（5）高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主，這和分散補(bǔ)償相輔相成。

3.2 無源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器，有時還包括電阻器等無源元件組成，以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達(dá)到抑制高次諧波的作用；由于SVC的調(diào)節(jié)范圍要由感性區(qū)擴(kuò)大到容性區(qū)，所以濾波器與動態(tài)控制的電抗器一起并聯(lián)，這樣既滿足無功補(bǔ)償、改善功率因數(shù)，又能消除高次諧波的影響。

3.3 有源濾波器

由于無源濾波器特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對某些次諧波會產(chǎn)生放大作用，甚至諧振現(xiàn)象等因素，人們將濾波研究方向逐步轉(zhuǎn)向有源濾波器，有源濾波器是利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達(dá)到實時補(bǔ)償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比，有以下特點：一是能補(bǔ)償各次諧波，還可抑制閃變，補(bǔ)償無功，有一機(jī)多能的特點，在性價比上較為合理；二是濾波特性不受系統(tǒng)阻抗等的影響，可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險；三是具有自適應(yīng)功能，可自動跟蹤補(bǔ)償變化著的諧波，即具有高度可控性和快速響應(yīng)性等特點。

4、加強(qiáng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量管理

電能質(zhì)量問題會給客戶帶來損失，電能質(zhì)量問題的解決需要各方協(xié)調(diào)合作。其中電力企業(yè)要做好的以下工作：一是開展電能質(zhì)量量化調(diào)查工作；二是培訓(xùn)客戶了解其用電設(shè)備的性能以及可能出現(xiàn)的問題；三是制定電能質(zhì)量問題評估規(guī)范；四是進(jìn)行電能質(zhì)量案例研究?？蛻粢龅墓ぷ饔校阂皇茄芯糠治鲇秒娫O(shè)備對電能質(zhì)量變化的敏感度；二是制定設(shè)備技術(shù)規(guī)范，描述設(shè)備對電能質(zhì)量變化敏感度以及可能產(chǎn)生問題（諧波，閃變）；三是制定電能質(zhì)量調(diào)整設(shè)備設(shè)計導(dǎo)則；四是制定用電設(shè)備評估規(guī)范。設(shè)備制造商要做的工作：一是制定設(shè)備測試規(guī)范，檢驗電能質(zhì)量變化期間用電設(shè)備性能；二是提供設(shè)備的電能質(zhì)量性能改善方案。

參考文獻(xiàn)

[1]肖湘寧，徐永海.電能質(zhì)量問題剖析.電網(wǎng)技術(shù)，2001.