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变电站负荷聚类与综合负荷建模研究

作　者: 孔帅
导　师: 王进
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 综合负荷负荷建模负荷特性模糊聚类阻尼G-N最小二乘法遗传-模式搜索法
分类号: TM63
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要

负荷建模对电力系统的运行、规划与控制有着重要影响。本文采用综合测辨建模方法,在初步分析了负荷建模研究理论知识基础上,对负荷聚类和模型辨识两方面作了较深入研究,为系统提供了定性正确的负荷模型和定量精确的模拟结果,所做的具体工作如下:根据负荷特性进行模糊聚类及其实用化研究,分析了负荷模糊聚类的意义,研究了两种模糊聚类算法的特点,提出了改进模糊C均值法的思路,并将其应用于湖南电网220KV变电站负荷数据聚类的研究之中。采用离差平方和法产生初始聚类中心,作为模糊C均值聚类的初始参数实现再聚类,聚类结果验证了改进型模糊C均值法的可行性与有效性,克服了传统模糊C均值法对初始参数的敏感性缺点。以聚类结果作为安装测辨装置的典型变电站的选择依据,为综合测辨法建模提供准确的测辨数据。在此基础上本文研究了一种综合负荷模型。在静态模型建模中,针对Gauss-Newton最小二乘法的不足,在迭代中引入阻尼因子,提出用阻尼G-N最小二乘法辨识综合负荷的静态模型,并将其应用到基于实测数据的负荷建模研究中,与Gauss-Newton法进行了仿真对比分析;在动态模型建模中,提出基于遗传算法-模式搜索法的动态模型的参数辨识,通过辨识实例,与传统模式搜索法做了比较分析。建模仿真表明,这两类改进方法具有较快的学习速度,较高的辨识精度和内插外推能力,更能准确地描述电力系统综合负荷模型的非线性特征本文所进行的变电站负荷特性聚类和模型辨识相关研究成果,为综合负荷建模的实用化研究提供了一定的参考价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 电力系统负荷建模的重要意义  10
  1.2 电力负荷模型对电力系统分析的影响  10-13
  1.3 电力系统负荷建模的发展过程和研究现状  13-14
  1.4 本文主要研究工作  14-15
第二章负荷模型结构和建模方法  15-24
  2.1 电力系统负荷模型结构  15-18
    2.1.1 电力系统静态负荷模型  15-17
    2.1.2 电力系统动态负荷模型  17-18
  2.2 负荷建模的方法  18-21
    2.2.1 传统建模方法  18-19
    2.2.2 实用化建模方法  19-21
  2.3 负荷模型参数辨识方法  21-23
    2.3.1 辨识准则  21
    2.3.2 辨识算法  21-23
  2.4 小结  23-24
第三章变电站负荷模糊聚类  24-35
  3.1 变电站负荷聚类分析的意义和研究现状  24-25
  3.2 模糊聚类分析理论  25-30
    3.2.1 数据类间相似性度量  26-27
    3.2.2 模糊聚类分析理论  27-30
  3.3 改进FCM 法在变电站负荷聚类中的应用  30-34
    3.3.1 传统FCM 法在实例中应用  30
    3.3.2 改进FCM 法在实例中应用  30-32
    3.3.3 两种算法的结果比较  32-33
    3.3.4 结果分析  33-34
  3.4 小结  34-35
第四章基于阻尼 G-N 最小二乘法的综合负荷静态模型参数辨识  35-43
  4.1 综合负荷静态模型  35-36
    4.1.1 综合负荷功率及导纳静态电压特性  35-36
    4.1.2 综合负荷静态等值电纳的电压特性.  36
    4.1.3 综合负荷的静态功率-电压特性  36
  4.2 阻尼G-N 最小二乘法  36-39
    4.2.1 阻尼 G-N 最小二乘法基本原理  36-37
    4.2.2 阻尼因子的选择  37-39
  4.3 阻尼G-N 最小二乘法在静态负荷建模中的应用  39-42
    4.3.1 参数辨识  39-40
    4.3.2 辨识实例  40-41
    4.3.3 结果分析  41-42
  4.4 小结  42-43
第五章基于遗传-模式搜索法的综合负荷动态模型参数辨识  43-55
  5.1 综合负荷动态模型  43-45
    5.1.1 综合负荷等值电导 G 为状态变量  43-44
    5.1.2 综合负荷等值电纳 B 为状态变量  44
    5.1.3 综合负荷动态模型及其物理意义  44-45
  5.2 基于遗传-模式搜索法的综合负荷动态模型参数辨识  45-54
    5.2.1 综合负荷的构成  45-46
    5.2.2 辨识系统数学模型  46-47
    5.2.3 遗传-模式搜索法在综合负荷动态建模中的应用  47-51
    5.2.4 辨识实例  51-54
    5.2.5 辨识结果分析及评价  54
  5.3 小结  54-55
结语  55-57
  本文的主要研究内容及成果  55
  后续工作展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
附录A 攻读学位期间发表的论文目录  62-63
附录B  63-66

变电站负荷聚类与综合负荷建模研究

内容摘要

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