电力系统建模中的精确负荷特性信息获取与准确负荷建模问题研究

Power system modeling is the typical scientific problem and core technology in areas such as power system analysis, design, operation and control. There are extensive demand and application background in these areas. Under complex load condtions,building accurate load model has become a critical problem that is urgent to be solved in power system modeling. The research subjects of this project are the precise data access for load characteristics and accurate load modeling, which consist of four aspects: ⑴obtaining load characteristics data from a multi-source information system by data mining and information fusion;⑵developing a new load modeling method, which combines component-based method, measurement-based method and fault simulation method;⑶building a load model structure based on interacting multiple model algorithm;⑷proposing a parameter identification algorithm based on the optimization theory. The scope of this project covers the theories and methods, algorithms and technology, as well as load modeling platform. The goal of this project is to provide new ideas and methods for power system modeling, to provide advanced load modeling theory and technology for power system simulation and online safety assessment, which is of great value both in theory and practice for preventing the occurrence of power system blackout and guaranteeing the high-quality and reliable power supply for economic growth.

电力系统建模是电力系统分析、规划设计、运行和控制等领域的共性科学问题和核心技术，在这些领域中有广泛的需求和应用背景。在复杂负荷条件下建立准确的负荷模型是电力系统建模中急需解决的一个关键问题。课题研究精确负荷特性数据的收集整合和准确负荷建模问题，主要研究内容包含四部分：⑴多源信息系统的负荷特性数据挖掘和融合；⑵统计综合法、总体测辨法和故障仿真法相结合的负荷建模方法；⑶基于交互式多模型算法的负荷模型结构；⑷基于优化理论的参数辨识方法。研究范围涉及理论与方法、算法与技术以及负荷建模平台系统。项目的主要目标是为电力系统建模提供新思路和途径、为电力系统仿真和在线安全稳定评估提供先进的负荷建模理论和技术，对于电力系统防止发生大停电事故、保证经济建设的优质可靠的电力供应，具有很好的理论意义和应用价值。

电力系统建模是电力系统分析与设计、运行与控制等领域的共性问题和核心技术，而负荷建模是电力系统建模中的基础和关键，因此建立能够反映负荷特性的准确负荷模型对电力系统分析计算发挥着至关重要的作用。.电力负荷的准确建模，其核心问题是精确负荷特性数据的获取和准确负荷模型的建立。综合负荷构成成分的随机时变是其负荷特性具有随机时变性的本质原因，因此要建立准确的负荷模型，首先需要挖掘各系统监测的负荷特性数据中的蕴涵信息，并将其中不完整的多源信息进行融合，以形成负荷建模所需的动态负荷特性精确数据；其次，现有的建模方法虽使用广泛，但各有弊端，因此要研究新的负荷建模方法；再次，在获取了精确负荷特性数据的前提下，负荷模型的不确定性主要来源于模型结构，因此要研究基于交互式多模型算法的负荷模型结构；最后，对精确负荷特性数据采取优化方法进行参数辨识，确定负荷模型的各个参数。.课题的主要研究内容和成果包含五个部分：⑴多源信息系统的负荷特性数据挖掘和融合。基于Hadoop的海量负荷数据进行了云计算研究并开发了云计算平台；分别针对WAMS、PFRMS和PQMS各检测系统获得的负荷特性数据进行预处理，对负荷动特性的不良数据和噪声进行修正和去噪，并对负荷特性数据进行融合。⑵统计综合法、总体测辨法和故障仿真法相结合的负荷建模方法。研究了变电站负荷特性的分类和负荷动特性的分类与综合，提出了基于小波包变换的负荷动特性分类方法，解决了负荷特性的分布性和时变性；分别提出了基于层次分析法和交互式多模型算法的负荷建模方法。⑶基于交互式多模型算法的负荷模型结构。提出了交互式负荷建模的模型遴选、模型交互、信息融合方法。⑷基于优化理论的参数辨识方法；提出基于混沌粒子群的参数辨识方法。⑸负荷建模平台系统。开发的负荷建模技术支持系统实现了各类负荷建模数据的查看与管理、变电站负荷特性分类与综合、统计综合建模法和总体测辨建模法等功能。