石化企业电力负荷建模及其应用研究

论文摘要

传统的负荷建模一般针对大电网的负荷节点,对企业内部的负荷建模很少涉及。越靠近用户侧,负荷特性就表现的越明显。石化企业作为大型用电负荷集中区,电动机负荷占有非常大比例。而电动机动态特性是负荷特性中最活跃的因素,因此建立其准确的负荷模型有着重要的意义。本文介绍了电力系统负荷建模的两种基本方法,分析了电力系统三种典型负荷模型结构。根据石化企业负荷特点,选择统计综合法建立企业电力负荷模型,根据企业电网结构,采用考虑电源和配网阻抗的综合负荷模型。具体统计了天津石化企业内的电网结构和各母线下的无功补偿容量、电源配置、线路等效阻抗以及电动机负荷的详细参数,提出企业内母线的负荷分类方法,给出电动机分类综合原则和计算方法,得出了整个石化企业电网的负荷模型,最后对所建模型进行了仿真验证。建立企业的负荷模型的基础上,借助电磁暂态分析软件PSCAD对企业内大容量电动机的各种特性进行了分析研究,包括大容量电动机的启动过程,电动机不同端电压时的稳态特性,以及外部发生扰动时电动机的暂态特性。然后结合企业电网的实际负荷模型,具体分析了6台大容量电动机启动过程中对相应变压器输出电压和母线电压的影响,分析了电动机陆续启动过程中的相互影响。在BPA软件中建立包括上述所建负荷模型的整个天津石化企业电网的计算模型,计算了企业电网各种典型运行方式下的潮流分布；为了使各母线电压满足供电要求,对天津石化的无功补偿容量进行了优化配置；分析了企业电网在内部短路故障和外网短路故障下的暂态稳定性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 负荷建模的重要意义
• 1.2 国内外负荷建模研究历史和现状
• 1.3 石化企业的发展状况
• 1.4 本论文主要研究工作
• 第2章 石化企业负荷建模策略研究
• 2.1 电力负荷建模的基本方法
• 2.2 电力系统模型
• 2.2.1 电力负荷静态模型
• 2.2.2 电力负荷的非机理动态模型
• 2.2.3 电力负荷的机理动态模型
• 2.3 石化企业负荷特点
• 2.4 石化企业负荷建模方法研究
• 2.4.1 企业负荷资料统计
• 2.4.2 电动机分类及参数综合算法
• 2.4.3 企业6KV母线的分类
• 2.4.4 企业负荷模型建立
• 2.4.5 企业负荷模型仿真验证
• 2.5 本章小结
• 第3章 大容量电动机的负荷特性对企业电网的影响
• 3.1 电动机的动态模型描述
• 3.2 电动机仿真模型
• 3.2.1 模型建立及参数介绍
• 3.2.2 稳态机械转矩系数的确定
• 3.3 感应电动机的负荷特性
• 3.3.1 电动机启动特性
• 3.3.2 不同端电压时的稳态特性
• 3.3.3 发生扰动时电动机的暂态特性
• 3.4 大型电动机对企业电网的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于负荷模型的企业电网特性分析
• 4.1 计算工具和仿真时序
• 4.2 典型方式下的潮流分布和无功补偿配置
• 4.2.1 基础运行方式
• 4.2.2 单变压器运行方式
• 4.3 暂态稳定分析
• 4.3.1 企业电网内部故障
• 4.3.2 企业电网外部故障
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作
• 致谢