考慮溫控負荷影響的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、負荷特性是影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要因素。中國各電網(wǎng)在穩(wěn)定計算中所采用的負荷模型多為感應(yīng)電機與靜態(tài)負荷模型，未考慮溫控負荷。溫控負荷是一種以恒溫加熱器控制的負荷，國內(nèi)外許多工業(yè)、商業(yè)和居民生活負荷具有這類特性。隨著溫控負荷在電網(wǎng)中的比重不斷增大，其對電網(wǎng)穩(wěn)定的影響不容忽視。
　　本文圍繞溫控負荷對電力系統(tǒng)穩(wěn)定的影響展開論述。首先系統(tǒng)地分析了以恒溫控制器為核心的溫控負荷的運行機理、數(shù)學(xué)模型及其物理意義;在MATLAB的電力系統(tǒng)工具箱PSA

2、T(Power System Analysis Toolbox)中建立了用于仿真分析的動態(tài)溫控負荷模型。以3機9節(jié)點系統(tǒng)為算例，研究了溫控負荷參數(shù)對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:相對于傳統(tǒng)的恒阻抗、恒電流、恒功率等靜態(tài)負荷而言，溫控負荷對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定影響更大，且其比例越重越不利于系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定;溫控負荷的比例控制器增益Kp和積分控制器時間常數(shù)Ti越大越有利于小干擾穩(wěn)定性;積分控制器增益Ki和負荷時間常數(shù)T1越小越有利于小干擾穩(wěn)定

3、;相對于環(huán)境溫度TA而言，參考溫度Tref，設(shè)定值越高系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定水平越高。
　　其次，以4機2區(qū)域系統(tǒng)為算例，研究了溫控負荷對系統(tǒng)低頻振蕩及其阻尼與振蕩頻率的影響。發(fā)現(xiàn)溫控負荷對區(qū)間振蕩模式的影響程度大于局部振蕩模式;受端負荷中溫控負荷成分使區(qū)間振蕩模式的頻率略有降低，送端負荷中溫控負荷成分使頻率略有增高。溫控負荷的不同參數(shù)對區(qū)間振蕩頻率和阻尼影響程度各異:受端存在溫控負荷情況下，阻尼隨著Kp、ΔT(環(huán)境溫度與參考溫度之差)

4、的增大而增大，隨T1的增大而減小;送端情況時，阻尼隨著Kp、ΔT的增大而減小，隨T1的增大而增大;其他參數(shù)對區(qū)間振蕩的頻率和阻尼的影響均不大。
　　再次，通過對一個包含溫控負荷的典型配電系統(tǒng)以及中間帶溫控負荷的單機。無窮大系統(tǒng)的詳細仿真分析，研究了溫控負荷對系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定的影響。結(jié)果表明:相對于傳統(tǒng)的靜態(tài)負荷而言，溫控負荷不利于系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定，其比例越大越容易引起系統(tǒng)暫態(tài)電壓失穩(wěn);當(dāng)溫控負荷接入配電網(wǎng)不同位置時，距主網(wǎng)(或無窮