电网无功负荷的时空特性分析、评估与预测

作     者：陈艳 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张勇军

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：无功负荷 坏数据辨别 时空特性 评估指标 无功负荷预测 

摘      要：在电力系统的运行中,无功功率与运行电压及其稳定性以及电网的有功损耗关系非常密切。相比有功功率,无功功率的研究相对集中,关于无功负荷特性、建模和预测方面的文献相对较少。开展电网无功负荷特性研究工作,能够定量地评估地区的无功功率状态,为电网运行和规划提供合理的建议;对电网的无功负荷进行预测,能为无功补偿规划提供更准确的数据基础条件。鉴于此,本文选取无功负荷的时空特性分析、评估与预测作为主要研究内容,具有一定的实用价值和理论意义。首先,本文分析了电网无功负荷的主要类型及其等值电路模型,以及电网无功负荷随时间和空间变化的规律特性,系统地归纳并提出一系列参数和评估指标用以解构电网无功负荷。以某省500k V电网和某市220k V电网为例,运用所提的一系列无功负荷评估指标分别从时间和空间上对电网的无功负荷进行了特性分析。结果表明,所提评估指标能有效地评估地区电网的无功功率状态。结果还表明,在同一运行方式下,同一地区电网的无功负荷指标呈现一定的稳定特性。其次,由于无功负荷的时空特性分析与预测工作需建立在历史数据基础上,然而电网的数据采集与监视控制系统存在一定数量的坏数据,将影响到分析预测工作的准确性。本文提出一种基于功率平衡理论分析与误差分析的电网有功和无功坏数据的辨识方法并通过算例表明,所提的辨识方法能够方便、有效地定位历史功率数据中的坏数据。最后,本文提出基于电网在同一运行方式下无功负荷指标稳定特性的各类无功负荷中期预测方法和基于季节性ARIMA模型的母线无功负荷短期预测方法。算例表明,所提方法能较准确地预测电网的无功负荷。