第29卷第7期中国电机工程学报Vol.29No.7Mar.5,20092009年3月5日ProceedingsoftheCSEE©2009Chin.Soc.forElec.Eng.59(2009)07-0059-05：TM71文献标志码：A学科分类号：470·40：0258-8013一种模拟负荷动态恢复特性的连续潮流模型赵晋泉，王毅(河海大学电气工程学院，江苏省南京市210098)ANovelContinuationPowerFlowModelforSimulatingTime-domainDynamicLoadRestorationZHAO激n-quan,WANGYi(SchoolofElectricalEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,激angsuProvince,China)ABSTRACT:Itisnecessarytosimulatethevoltageresponsecharacteristicsaccuratelyofloadinvoltagestabilityassessmentandforcontrolofpowersystem.Thepost-contingencyloaddynamicrestorationisoneofthedirectreasonsleadingtomid-longtermvoltageinstabilityorvoltagecollapse.Anovelcontinuationpowerflow(CPF)modelforsimulatingtheloaddynamicrestorationintime-domainisproposedinthispaper.Theloadrestorationprocessistransformedequivalentlyintothecontinuousvariationofparametersinstaticloadvoltagemodel.ThehomotopyparameterizationmethodsbasedonboththeZIPpolynomialloadmodelandtheexponentialloadmodelaregiven.Thesensitivityformulationofthecontinuationparameterwithrespecttoanycontrolatthecriticalpointsispresented.TheproposedCPFmodelcanbetakenasanewmethodforidentifyingthevoltageunstablecontingencies.ThenumericalresultswithIEEE118bustestsystemshowthattheproposedmodelandmethodiseffectiveinsimulatingtheloadrestorationcharacteristicintime-domain,unstablecontingencyidentificationandthesensitivitiesforpreventivecontrol.KEYWORDS:voltagestability;loadpowerrestorationcharacteristics;ZIPloadmodel;continuationpowerflow;sensitivity摘要：电力系统电压稳定监视与控制需要准确模拟负荷的电压响应特性。负荷在故障后的动态恢复特性是中长期电压失稳或电压崩溃的直接原因。该文提出一种模拟负荷动态恢复特性的连续潮流模型，将负荷功率的时域恢复特性等效转化为负荷静态电压模型中系数的连续变化。文中分别给出ZIP多项式和幂函数2种负荷模型的系数参数化方法，并推导和给出稳定临界点的灵敏度计算公式。负荷恢复型连续潮流可作为一种新的电压失稳故障识别方法。应用该模型在基金项目：国家自然科学基金项目(50607003)。ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(50607003).IEEE118节点系统，结果表明负荷恢复型连续潮流可模拟故障后负荷功率的动态恢复过程，识别失稳故障并给出可供预防控制用的灵敏度信息。关键词：电压稳定性；负荷动态恢复特性；ZIP负荷模型；连续潮流；灵敏度0引言在电压稳定评估中考虑负荷的静态电压特性和动态恢复特性是一个基本要求[1-2]。但是，长期以来基于潮流技术的静态电压稳定评估与控制大都采用恒功率负荷。认为恒功率负荷是最恶劣的负荷电压特性，可得到相对保守的结果。在电压稳定故障分析中，对于那些故障后稳定平衡点不存在或者说电压稳定的功率裕度为负的失稳故障，仅靠潮流计算无法识别其真伪，需要新的技术。由此，发展了最优乘子法潮流技术[3]、最优潮流技术[4]和故障型连续潮流技术[5-6]等。它们都假设负荷为恒功率型，而寻找功率注入空间或虚拟故障参数空间的稳定临界点。如果考虑负荷的动态恢复特性，就知道故障后瞬间负荷特性接近于恒阻抗特性，系统是存在平衡点的，而随后由于负荷功率的逐渐恢复，在若干时间后，在负荷功率完全恢复之前，系统可能到达其失稳点[7-11]。因此，可通过对负荷功率动态恢复过程的仿真，得到更为准确的稳定临界点。此外，我国各省级电网公司相继开展了负荷模型参数的在线辨识研究[12]，可为电压稳定分析提供更为可信的负荷静态电压特性参数和动态恢复特性参数，这为发展新的仿真工具提供了数据基础。比利时学者VanCutsem提出了电压稳定中准稳态(quasi-steady-state,QSS)分析的概念[13]。主要思想是把潮流类方法的计算快速和时域仿真方法的模60中国电机工程学报...