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基于稳态谐波分析的非侵入式电力负荷分解法的应用研究

作　者: 赵春柳
导　师: 余贻鑫
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 负荷分解 居民负荷 电流仿真 供电方案
分类号: TM714
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


能源供应短缺问题已成为制约我国经济、社会发展的突出问题。加强电力行业能耗监测对提高我国电能利用效率、实现能源的可持续发展、建设节约型社会具有重要的现实意义。新近我们天津大学提出了一种基于稳态谐波分析的非侵入式电力负荷分解与监测方法。当用电设备均处于稳态时,该方法能较好地实现电力负荷分解。但在实际情况中,由于用电设备的随机投切,致使负荷电流中不可避免地含有一定的暂态分量。针对这一情况,有必要对该电力负荷分解装置在实际住宅小区的应用前景进行进一步的研究。由于在进行此项研究时缺乏小区居民负荷电流样本,本文首先通过对主要用电设备类的典型电流进行采样和叠加,实现了小区居民负荷稳态和暂态电流波形的仿真,为进一步分析基于稳态电流谐波分析的非侵入式电力负荷分解装置在实际住宅小区应用前景提供了基本的手段。此方法也可以用于其它需要小区负荷电流模拟的研究工作中。利用所开发的仿真工具,给出了不同负荷组成下的住宅小区合成电流波形。通过利用负荷分解装置对合成电流波形进行负荷分解,并将所得到的负荷组成与合成该电流波形时原给定的负荷组成进行比较,可以得到计及暂态分量时基于稳态电流谐波分析的负荷分解方法的误差,并建立起分解误差与一台该装置大致能监测的负荷容量(千伏安)之间的关系。进而基于本文提出的仿真方法分析了使用非侵入式负荷分解装置挖掘潜伏在居民区的工业用户的可行性,并结合住宅小区的实际供电方案对分解装置的安装地点选择、实施步骤等实际问题进行了研究。结果表明,使用非侵入式负荷分解装置可以有效解决挖掘潜伏在居民区的工业用户这一亟待解决的实际问题。此项工作对规范用户用电行为,减少电力公司经济损失以及维护良好的用电秩序有着重要的意义。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 本文的研究背景  7-8
  1.2 电力负荷分解与监测综述  8-10
  1.3 本文的主要研究工作  10-11
第二章 基于稳态谐波分析的非侵入式电力负荷分解  11-17
  2.1 引言  11
  2.2 负荷分解模型——估计方程  11-13
  2.3 负荷分解流程  13-14
  2.4 负荷分解方法的硬件实现  14-16
  2.5 小结  16-17
第三章 小区居民负荷电流波形仿真  17-26
  3.1 引言  17
  3.2 各主要用电设备类典型电流-电压采样  17-21
    3.2.1 主要用电设备类的选取  17
    3.2.2 各主要用电设备类典型电流-电压采样  17-21
  3.3 负荷构成比例的确定  21-23
  3.4 小区居民负荷电流波形仿真  23-25
    3.4.1 Matlab 简介  23-24
    3.4.2 仿真流程及算例  24-25
  3.5 小结  25-26
第四章 对负荷分解方法的检验  26-37
  4.1 引言  26
  4.2 不同时段居民负荷电流波形仿真  26-31
    4.2.1 工作日工作时间  27-28
    4.2.2 工作日休息时间或节假日晚上  28-29
    4.2.3 节假日白天  29-31
  4.3 电流暂态分量对负荷分解方法的影响  31-34
    4.3.1 只考虑稳态分量时的仿真及分解结果  31-32
    4.3.2 计及暂态分量时的仿真及分解结果  32-33
    4.3.3 电流暂态分量对分解误差的影响  33-34
  4.4 分解误差与监测负荷容量之间的关系  34-36
  4.5 小结  36-37
第五章 挖掘潜伏在居民区的工业用户仿真分析及实施方案  37-47
  5.1 引言  37
  5.2 挖掘潜伏在居民区的工业用户的必要性  37-39
  5.3 挖掘潜伏在居民区的工业用户的仿真分析  39-41
    5.3.1 居民区正常负荷与潜伏了工业用户的负荷分析  39-41
    5.3.2 潜入不同工业负荷容量时的仿真分析  41
  5.4 挖掘潜伏在居民区的工业用户的实施方案  41-46
    5.4.1 住宅小区典型供电方案  41-45
    5.4.2 安装地点选择  45
    5.4.3 实施步骤  45-46
  5.5 小结  46-47
第六章 结论  47-48
参考文献  48-51
发表论文和科研情况说明  51-52
致谢  52

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 负荷分析
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