摘要
电力系统仿真计算是大电网控制运行策略制定的基础，而负荷模型的精度对仿真结果有重要影响。目前大电网负荷建模面临许多困难，整体模型的泛化能力不强，使部分地区仿真结果与实际情况有较大差距;并且特殊负荷的模型还不够成熟，例如我国在西部地区建设了大量电解铝厂，电解铝负荷在电网容量中所占比重不断增大，但是其模型还没有得到充分的分析研究。大电网建模时应将变电站进行聚类，同类别变电站使用同一种模型进行参数辨识，对于电解铝等冲击负荷，需在建模中考虑其特有的冲击特性。 针对上述问题，本文在变电站负荷聚类、参数辨识算法和电解铝模型结构研究中做了以下工作: (1)对于变电站负荷聚类，本文采用变电站不同行业占比作为聚类依据，针对层次聚类算法中可能出现层次树状图倾斜的问题，引入基尼系数和公平指标进行改进，实际应用于某省电网。并且利用轮廓系数评价和T分布随机临近嵌入解决了聚类效果难以量化的问题，通过对比改进算法与原算法的聚类效果，表明改进算法可以提高聚类的准确度。 (2)对于参数辨识工作，本文通过介绍萤火虫算法的原理及数学模型，对萤火虫算法的缺陷进行说明，其中包括目标函数可能发散以及易产生局部最优解。将算法改进后消除了上述缺陷，仿真验证了改进算法具有更高的准确度，为第五章的辨识工作奠定了基础。 (3)对于电解铝实测负荷建模工作，本文利用多条电解铝厂供电线路的同步相量测量装置(PhasorMeasurementUnit，PMU)数据，应用改进萤火虫算法对恒电流+10％感应电机模型、ZIP（恒阻抗+恒电流+恒功率）模型和综合负荷模型进行辨识分析，结果表明综合负荷模型优于ZIP模型及恒电流+10％感应电机模型;同时针对波动性较强的负荷，本文提出了积分记忆模型，并通过实测数据进行校验，与上述多种模型进行对比证明其有效性。
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