考虑分布式发电的电力系统广义综合负荷建模关键理论与技术研究

紧密结合我国大力开发可再生洁净能源分布式发电的科技发展战略，综合运用电力系统分析、系统辨识与控制、统计数学、数学规划、信号分析与处理、计算机技术等科学原理与方法，将总体测辨、统计综合、仿真实验等电力系统负荷建模理论与方法有机结合，深入研究典型分布式发电设备的运行机理及其等效模型、各种分布式电源在不同组合条件下的综合等效描述、含分布式电源的配电网广义综合负荷模型结构及其评价标准等电力系统负荷建模在分布式发电技术逐步应用之后所面临的关键理论与技术问题。建立描述典型分布式电源运行特性的数学模型；在深入研究分布式电源接入系统后运行特性统计规律性的基础上，建立具有准确描述能力的"综合分布式发电模型"；提出具有良好适应性和工程实用性、能够较准确描述分布式发电影响的配网侧广义综合负荷模型体系及其评价标准；形成实用化的、适应于含有分布式电源配电网的广义综合负荷建模的系统理论与方法。

摘要：本项目综合运用电力系统分析、系统辨识与控制、统计数学等科学原理与方法，将总体测辨、统计综合、仿真实验等电力系统负荷建模理论与方法有机结合，系统研究了典型分布式电源的运行特性及其等效模型、典型分布式电源在不同组合条件下的综合等效描述、含分布式电源的配电网广义综合负荷模型结构及其评价标准。取得的研究成果主要包括四个方面的内容：典型分布式电源等效模型；典型分布式电源对配电网综合负荷特性的影响因素分析；含典型分布式电源的配电网广义综合负荷模型；含微电网及分布式电源配电网数字仿真及建模系统。.首先，在对风力发电、光伏发电、燃料电池发电、微型燃气轮机发电等典型分布式电源自身运行特性机理分析的基础上，分别构建了各自的动态等效模型；提出了逆变型分布式电源（即经逆变器并网的分布式电源）的动特性统一等效模型和不同类型风力发电系统的动特性统一等效模型。.其次，以风力发电系统为例，基于数据处理及误差分析相关理论，系统地分析了分布式电源的接入容量、接入位置等因素对配电网综合负荷特性的影响规律及相互作用机理，提出了基于“综合残差指标”的影响程度定量分析方法。.第三，在上述工作基础上，形成了含分布式电源的配电网广义综合负荷的建模方法，构建了含不同分布式电源的广义综合负荷的动特性等效模型体系。.第四，在Windows环境下，采用面向对象的编程语言和可视化编程技术，基于Matlab平台开发了含微电网及分布式电源配电网数字仿真系统及建模系统。该系统具有自定义元件模型构建与封装、系统仿真分析、仿真结果数据处理、模型辨识等功能，具有源代码开放、扩展性强、操作简便等优点。.此外，拓展了研究内容，开展了配电网中间歇性分布式电源与无功补偿容量统一优化配置问题的研究，提出了考虑风速相关性、以及间歇性分布式电源出力和负荷功率的不确定性和互补性的含多个风电场的概率潮流解析计算方法和歇性分布式电源与无功补偿的多目标优化配置模型与方法。.在本项目的资助下，在核心以上专业期刊（如中国电机工程学报、电工技术学报等）国际学术会议上已发表论文34篇，其中EI收录21篇，录用待刊4篇，申请发明专利6项，获得软件著作权2项，培养博士研究生5名，硕士研究生11名。