Q GDW 11537-2016 电力系统负荷建模导则.pdf

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1、 Q/GDW 115372016 电力系统 负荷建模 导则 Guide for power system load modeling 2016 -12 - 28 发布 2016 - 12 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.020 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW 115372016 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性 引用 文件 1 3 术语和 定义 1 4 总则 2 5 负荷模 型 2 6 负荷参 数确 定 8 7 负荷模 型的 选择 . 11 8 负荷 参数管 理 . 11 附录A （规 范性 附录 ） 特 殊负荷 模型 . 13 附录B （资

2、 料性 附录 ） 负 荷节点 分类 原则 . 15 编制说明 16 Q/GDW 115372016 II 前 言 为了准 确有 效地 贯彻 执行 电力 系统 安全 稳定 导则 ， 指 导并 规范 各有 关部 门、 企 业和 单位 的负荷 建模工 作，提高 仿真 计算 的准确 度 和各电 网负 荷模 型数据 的通 用化 ， 制定本 标准。 本标准 由国 家电 力调 度 控制 中心 提出 并解 释。 本标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本标准 起草 单位 ： 中国电 力科学 研究 院 。 本标准 主要 起草 人 ： 汤涌 、 鞠平、 赵兵、 王琦、 刘 丽平、 许涛、 叶俭、 易俊 、

3、陈谦、 马士 聪、高 鹏 飞。 本标准 首次 发布 。 本标准 在执 行过 程中 的意 见或建 议反 馈至 国家 电网 公司科 技部 。 Q/GDW 115372016 1 电 力系统 负荷建模 导则 1 范围 本标准 规定 了电 力系 统计 算用的 电力 负荷 数学 模型 的建立 方法 。 本 标准适用于 国 家电网公司所属电网企业的调度运行和规划设计部门安 全 稳定分析计算中 330kV/220kV/110kV 电压 等 级变电 站的 负荷 建模 ，其 它电压 等级 变电 站的 负荷 建模可 参照 执行 。 2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的 。 凡

4、 是注 日 期的引 用文 件， 仅注 日期 的 版本适 用于 本文件 。 凡是不 注日 期的 引用 文件 ，其最 新版 本（ 包括 所有 的修改 单） 适用 于本 文件 。 DL 7552001 电力 系统 安全稳 定导 则 DL/T 11672012 同步 发电机励 磁系 统建 模导 则 DL/T 1234 电力系 统安 全稳定计 算技 术规 范 Q/GDW 404 国家电 网 安全稳定计 算 技术规 范 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 标准。 3.1 电力负 荷 electrical load 电力负 荷是 指电 力系 统中 的变电 站供 电区 域内 所有 设备吸收电 功

5、率 的总 和，包 括 用户 用电 设备 和输 配电网 络设 备消 耗的 功率 。电力 负荷 简称 为负 荷 （Load） 。 负荷可以分 为工 业负 荷、 农业负 荷、 居民负 荷、 商业负荷 、 特殊 负荷 以及 以上各类 负荷 组成 的混 合 负荷。 注： 如果供电区域内包括部分 小电源，而小电源的功率明显低于用电设备的功率，称为广义负荷。 3.2 负荷特性 load characteristics 负荷功 率随 着负 荷母 线电 压和频 率变 化而变化 的 规律 ，称为 负荷 特性。 3.3 静态负 荷特 性static load characteristics 用代数 方程 描述 的负

6、 荷功率与负 荷端 电压 和/ 或频 率之间的 关系 ， 称为 静态负 荷 特性 。 3.4 Q/GDW 115372016 2 动态负 荷特 性dynamic load characteristics 用动态 方程 描述 的负 荷功率与负 荷端 电压 和/ 或频 率之间的 关系 ， 称为 动态负 荷 特性 。 3.5 负荷模 型load model 用于描 述负荷 特性的 数学 方程 ，称为 负荷 模型 。 3.6 负荷建模 load modeling 确定描 述负荷 特 性的 数学 方程及 其参 数， 称为 负荷 建模。 4 总则 4.1 负荷模 型应 具有 准确 性、 简洁性 和通 用性

7、 。 4.2 准确性 即要 求负 荷模 型能 够准确 地反 映出 负荷 对系 统影响 的外 在特 性。 4.3 简洁性 即要 求描 述负 荷模 型的方 程简 单明 了。 4.4 通用性 即要 求描 述负 荷的 模型能 够通 用于 电力 系统 机电暂 态计 算。 5 负荷模 型 5.1 负荷模 型的 接入 5.1.1 电力系 统计 算中 负荷 模型 应接 入 220kV（330kV）/110kV 变电站 的 110kV 母线。 5.1.2 对于某 些特 殊的 重点 局部 电网和 特殊 省网 ，可 将负 荷模型 接入 更低 电压 等级 母线上 。 5.2 负荷的 基本 模型 5.2.1 负荷基本模

8、 型的 结构 5.2.1.1 基本 模型 用于 描 述在基 波正 序下 的模 型， 未考虑 谐波 和负 序的 情况 。 5.2.1.2 ZIP 模型 结构 如图 1 所示， 由恒 定阻 抗 （Z ）、恒 定电 流（I） 和恒 定功率（P） 并联 组成 。 此 模型描 述电 压或 频率 缓慢 变化时 的负 荷特 性， 模型 为代数 方程 。 5.2.1.3 经典 负荷 模型 结构如 图 2 所示， 由电 动机 （M）和 ZIP 并联组 成， 简称为 CLM （Classic Load Model ）。 此模 型描 述电 压 或频率 较快 变化 时的 负荷 特性， 模型 由微 分方 程和 代数方

9、程组 成。 在CLM 中， 一般 采用 电动 机（M）并联 恒定 阻抗 （Z）的模型 结构 。 CLM模 型中 感应 电动 机定 子 阻抗应 包含 感应 电动 机自 身的定 子阻 抗与 配电 网阻 抗。 5.2.1.4 综合 负荷 模型 结构如 图 3 所示， 由 ZIP 、感应电 动机 （M ）、 补偿 电 容器（C）、配 电网 阻抗 （RD+jXD）和同 步发 电机 （G）组成 ，简 称为 SLM （Synthesis Load Model） 。此模 型描 述电 压或 频率 较快变 化、 直接 计及 配电 网和小 电源 影响 时的 负荷 特性， 模型 由微 分方 程和 代数方 程组 成。

10、在SLM 中，当 地方 电源距 离变电 站母线 较近 而且电 源功率 与负荷 功率 之比超 过25%时，宜 考虑等 效 同步发 电机 （G ）， 否则 可 与本地 负荷 抵消 而不 考虑 等效发 电机 。 Q/GDW 115372016 3 110kV ZIP 35kV U jQ P + 220kV图1 ZIP 模型结 构图 M 110kV ZIP M 35kV U jQ P + 220kV图2 CLM 模型结 构图 M 220kV 110kV ZIP C M 35kV U L U D D jX R + L L jQ P + jQ P + G G 图3 SLM 模型结 构图 5.2.2 负荷基

11、本模 型的 方程 5.2.2.1 ZIP 的方 程 ZIP模型通 常采 用多 项式 方程， 见 式（1） 、式（2） 、式（3） 。 Q/GDW 115372016 4 2 0 00 0 2 0 00 0 1 1 LL s s p p p dp LL LL s s q q q dq LL UU f PPA B C L UU f UU f QQA B C L UU f = + = + (1) 或 2 0 0 00 2 0 0 00 dp dq L LL ss p p p LL L LL s sq q q LL UU f PPA B C UU f UU f QQA B C UU f = + = +

12、 (2) 1 1 ppp qqq ABC ABC += += (3) 式（1 ） 式（3 ）中 ： P S 有功功率； A p 有功负荷 中 恒定阻抗在静态负荷中所占的比例 ； U L 电压； B p 有功负荷 中 恒定电流在静态负荷中所占的比例 ； B q 无功负荷 中 恒定电流在静态负荷中所占的比例 ；C p 有功负荷 中 恒定功率在静态负荷中所占的比例 ；dp L 有功频率特性系数 ； f 频率； Q S 无功功率； 注1 ：下标 0 代表初始稳态值。 注2 ：在有些程序中 Ldp 用Fp 表示，Ldq 用 Fq 表示。 注3 ：对于 CLM 模型，UL=U 。 5.2.2.2 感应 电

13、动 机 感应电动机 的 等效电路如图4所示。其中， 。 Q/GDW 115372016 5 s jX r jX m jX / r Rs s R jX E s R（a ） 时变阻抗模型 （b ） 时变电势源模型 注： qd E E jE = + 。图4 感应电动机的等效电路 感应电 动机 的状 态方 程见 式（4 ） 式（9 ） 0 0 () ( 1) () ( 1) dq d br q qq d br d r EM J E X XI dE E dt T dE E X X I E dt T d TT dt T + = = + = (4) 0 , + = += + = + mr m r sm s

14、mr r XX X X X X XX X T XX R(5) 1 sr r s s = (6) E dd qq T EI EI = + (7) ( ) 22 0 00 , 1.0 = + + + += MM r r r r T T A B CA B C (8) ( ) (1 ) 1 ML TK s = + (9) 式（4 ） 式（9 ）中 ： d E 同步坐标下的直轴暂态电势 ； X 稳态电抗； X 暂态电抗； q I定子交轴电流； 0 T 转子绕组时间常数； b 50Hz 下的角速度； Q/GDW 115372016 6 r 转子角速度； q E 交轴暂态电势； d I定子直轴电流； T E

15、 电磁转矩； T M 机械转矩； T J 惯性时间常数； X s 定子电抗； X m 激磁电抗； X r 转子电抗； R r 转子电阻； s 滑差； s 同步转速的标幺值； A ，B ，C机械转矩系数； K L 负载率系数； 与转速无关的阻力矩系数； 与转速有关的阻力矩的方次 。 注：式（4 ）式（9 ）的参数和变 量 都是电动机自身容量基值下的标么值。 电动机 模型 不宜 采用 计及 定子电 磁暂 态的 高阶 模型 、不计 定子 和转 子电 磁暂 态的低 阶模 型。 可不考 虑电 动机 饱和 问题 。 5.2.2.3 同步 电机 模型 SLM模型 中等 效同步 发电 机 的模型 ，一般 来说

16、 可以采 用相对 低阶的 发电 机模型 ，比如 考虑励 磁绕 组 动态的 模型 ， 其 电气 方程见式 （10）。 在 某些 情况 下 ， 需要 用到 同步 电动 机模 型。 比 如， 抽水 蓄能 电站、 发电厂 的一 些电 动机 。 同步 发电 机 的电气 方程见式 （11），同 步电 动机 的电 气方程见式 （12）。 同步电 动机的 机械 转矩 一般 可以 采用式 （8 ）、 （9） 所示 的表达 式。 0 , q dd dd df q q dd dd d d ad qq q q aq dd dE XX XX TE E E dt XX XX u E ri X i u E ri X i =

17、 + =+ = (10) () J r s ME d T D TT dt += (11) r J EM d T TT dt = (12) 式（10 ） 式（12）中： 0 d T 直 轴 暂态时间常数 ； q E 交轴暂态电势； f E 转子 励磁 电势 ； Q/GDW 115372016 7 d X 直轴电 抗 ； d X 直轴次 暂态 电抗 ； d X 直轴暂 态电 抗 ； q E 交轴 次暂态 电势 ； d u定子直 轴电 压 ； d E 直 轴次暂态 电势 ； a r定子回 路电 阻 ； d i定子直 轴电 流 ； q X 交轴次 暂态 电抗 ； q i定子交 轴电 流 。 q u定子

18、交 轴电 压 ； 5.2.2.4 补偿 电容 器 补偿电 容器 容量 见式 （13 ）。“-”表示 注入 母线 无功功率 ，“+”表示 吸收 无功功率 。 2 L c C U Q X = (13) 式中：c Q 补偿电容器无功功率 ； L U 虚拟母线的电压 ； c X 补偿电容器容性电抗 。 5.2.2.5 计及 配电网 阻抗 的方程 计及配电网阻抗的方程见式（14） 式（16）。 D D DD L PR QX PX QR UU j UU + = (14) Q/GDW 115372016 8 22 22 22 , D DD D PQ PQ P RQ X UU + = = (15) , L D

19、L D P PP Q QQ = = (16) 式（14 ） 式（16）中： L U 虚拟母线的电压； U110kV母线的电压 ； P注入110kV 母线 的有 功功率 ； D R 配电 网的 电阻 ； Q 注入110kV母线 的 无 功功率 ； D X 配电网 的电 抗 ； D P 配电 网的 有功 功率 ； D Q 配电网 的无 功功 率 ； L P虚拟母 线的 有功 功率 ； L Q虚拟母 线的 无功 功率 。 注 1 ： 0 UU = 。 注2 ： 公式（14）式（16 ）中 各变量涵义参见图3 ，各参数和变量都是标么值，其基准值是统一的系统基准值。 5.3 低电压 情况 下的 负荷 模

20、型 5.3.1 当负荷 母线 电压 下降 到门 槛值之 后， 可考 虑负 荷低 电压释 放特 性。 5.3.2 PSD-BPA 程序中 门槛 的缺 省值 是 0.5 p.u.，PSASP 程序中 门槛 的缺 省值 是0.7 p.u. ，这 一门 槛 值也可 以由 用户 来设 定。 5.3.3 可经过 几个 周波 时延 后切 除一定 比例 的负 荷， 为了 保证计 算的 收敛 性或 可继 续性， 可将 所有 静 态负荷 特性 都改 为恒 定阻 抗负荷 进行 计算 ，电 动机 则继续 保留 。 6 负荷参数 确定 6.1 总体要求 负荷模型的 参数 应该 根据 实际情 况， 选择 采用 统计 综合

21、法 或总体测 辨法 加以 确定， 应验证与 校核。 6.2 确定负 荷参 数的 统计 综合 法 6.2.1 统计综 合法 根据 负荷 统计 数据进 行综 合来 获得 负荷 参数。 统计 综合 法的 基本 步骤如图 5 所示 ， 应包括 ： a) 将这些 用户 的电 器分 类， 并确定 各种 类型 电器 的平 均特性 ； b) 进行负 荷调 查， 统计 出各 类电器 所占 的比 重； Q/GDW 115372016 9 c) 按照电 压等 级由 低到 高逐 级 综合 ，最 终 得 到总体的 负荷模 型 。 用户 1 用户 2 用户 n 加热 照明 空调 电器 m 混合负荷 电器分类 （a） 底层

22、母线统计 母线 C系统 , PQ A B C （b）逐级综合 系统 , PQ （c） 最终负荷模型图5 统计综 合法 建模 流程 图 6.2.2 对某个 参数 进行 综合 的基 本公式 见式 （17 ）： ii = (17) 式中： i 代表第i 个类 型 ； i 代表第i 个类 负荷 的功 率在总 负荷 功率 中所 占的 比例， 实际 应用 时可 以用 容量比 例代 替。 代表某 个参 数以 自身 容量为 基准 值下 的标 幺值 ； 6.2.3 在采用 这类 方法 时， 需要4 种数 据资 料 ： a) 负荷组 成分类 ，负荷 节点 的分类 原则 见附 录A ； b) 各类负 荷的 平均 特

23、性 ； c) 各类负 荷所 占的 比重 ； d) 配电网 络的 参数 。 各类负 荷所 占的 比重 变化 较大，应尽 量采 用实 际负 荷功率 来获 得 。 此外 ，负 荷组成 不宜 分得 过细。 Q/GDW 115372016 10 6.3 确定负 荷参 数的 总体 测辨 法 6.3.1 总体测 辨法 根据 实测 数据 进行辨 识来 获得 负荷 参数 。总体 测辨 法的 基本 步骤 如图 6 所示 ，应 包 括： a) 从现场 采集 测量 数据 ，并 对数据 进行 虑噪 预处 理； b) 选择负荷模 型的 结构 与方 程； c) 根据现 场采 集的 数据 ，辨识出 负荷 模型 中的 参数 ；

24、 d) 根据多 组数 据重 复a ）c ）步获 得多 组参 数后 ，需 要进行 参数 综合 ，推 荐取 平均值 。 数据采集 模型选择 参数辨识 系 统 负荷群 负荷母线图6 总体测 辨法 建模 过程 示意 图 6.3.2 采用总体测 辨法 时，SLM 中等效 发电 机的 参数 宜采 用厂家 给定 值， 定子 等效 阻抗应 包括 发电 机 自身定 子阻 抗和 发电 机至 负荷母 线之 间的 传输 元件 的阻抗 。 采用总体测 辨法 时， 一般只辨识 纯负 荷中 的重 点参 数， 其余 负荷 参数 采用 典型值 。 重点参 数应 该包 括电动 机比 例、 电动 机定 子电抗 、电 动机 负载 率

25、（ 或初始 滑差 ）。 采用总体测 辨法 时， 辨识 方法需 要具 有适 应性 和鲁 棒性。 采用 总体 测辨 法 对特殊负 荷进 行建 模的 详 细要求 参见附录B。 6.4 电力系 统负 荷参 数的 确定 对于电 力系 统中所有 负荷 节点， 应 分类确 定 负 荷参 数，基 本步 骤如 下： a) 将电力 系统 中所 有负 荷节 点按照 其性 质进 行分 类。 每一类 负荷 节点 的特 性认为 相同 ， 采用同 一 种参数 。一 般来 说， 分为24 类是 合适 的 ； b) 根据分 类结 果， 选择 每类 负荷节 点中 的典 型母 线， 一般选 择2 个母 线 ； c) 对于典型母 线

26、， 采用 总体 测辨法 或者 统计 综合 法 确定其参 数 ； d) 将典型 负荷 节点 的参 数经 过综合 后， 推广 到同 类其 它负荷 节点 。 6.5 电力系 统负 荷参 数的 校核 与修正 利用电 网中 发生 大扰 动时 的动态 数据 ，可 通过 故障 仿真进 行负 荷模 型校 核与 修正， 基本 步骤 如下： a) 确定除 负荷 模型 外的 其它 模型参 数准 确； b) 采用当 前 负荷模 型参 数， 仿真实 际系 统事 故 ； c) 将仿真 输出 曲线 与实 际曲 线进行 对比 ，分 析误 差； d) 如果输 出误 差较 大， 通过 参数敏 感度 分析 ，对重点 参数进行适 当

27、 修正 ； e) 重复（c）、（d ）两 个步 骤，直到仿 真输 出能 够拟 合实际 曲线 。 Q/GDW 115372016 11 应依据 系统 的整 体行 为 （比如 第一摆 峰值 、 振 荡频 率、 阻 尼等） 和主 要环 节 （比如 枢纽 母线、 系统 联络线 、主 力发 电厂 等） 的动态 行为 是否 一致 ，判 断仿真 输出 结果 与实 际结 果是否 一致 。 7 负荷模 型的选择 7.1 在潮流 计算 中， 对于 运行 点在额 定值 附近 的正 常情 况，负 荷特 性不 必考 虑。 在静态 安全 分析 中， 如果运行点 偏离 额定 值 较 大，为 了保 证收 敛， 可采 用 ZI

28、P 负荷 模型 。 7.2 在所有 动态 过程 分析 计算 中，推 荐采 用SLM 模型 ，也可采 用 CLM 模型 。 7.3 对于长 期动 态过 程， 负荷 模型可 采 用ZIP 模型 。 8 负荷参 数管 理 8.1 负荷参 数管 理的 要求 8.1.1 负荷参 数管 理的 基本 流程 是：由国家 电网 公司 各分 部、省 级电 力公 司组 织开 展 负荷 建模 工作 ， 进行模 型校 核， 撰写 负荷 建模报 告， 上报 国家 电网 仿真计 算数 据中 心进 行审 核。 待经过 审核 同意 后， 所 建立负荷 模型方 可应 用。 8.1.2 负荷参 数实 行动 态管 理： 每年夏 大、

29、 冬大 和系 统条 件有重 大变 动时 ，应 对负 荷模型 进行 更新 。 当系统 中发 生较 大规 模扰 动时，应 及时 对负 荷模 型进行校 验。 如有 修正，应 上报国家电 网仿 真计 算数 据 中心进 行审 核。 8.2 负荷建 模数 据的 来源 负荷建 模数 据的 来源 包括 ： a) 营销系 统等 数据 ，可 用于 负荷站 点分 类和 负荷 模型 参数生 成； b) PMU/WAMS 数据 ，可 用于 负 荷模型 参数 辨识 与校核 ； c) 其它实 测和 实验 数据 ，也 可用于 负荷 模型 参数 辨识 与校核 。 8.3 负荷建 模报 告的 内容 负荷建 模报 告的 内容 应包

30、 括： a) 概况。 变电 站名、 变压 器 号、 变 压器 制造 厂、 变 压 器类型 、 变压器 主要 参数 、 变电 站供 电区 域 负荷简 况、 统计 或者 试验 的时间 和单 位； b) 负荷建模方 法 ； c) 负荷模 型结 构与 方程 ； d) 负荷模型 参数值 ，参 数表 如表1 所示 ，同 时说 明 基准值 ； e) 负荷模 型和 参数 的校 核。 说明仿 真计 算用 程序 和计 算条件 ，提 供实测 波形和 仿真计 算波 形 ； f) 结论及 建议 。 进行 了何 种校核 ， 结果是 否符 合要 求； 所提供 的负 荷模 型和 参数可用 于电 力系 统 计算的 结论 ；存

31、在的 问题 和处理 意见 。 表1 负荷参 数列 表 序号 符号 名称 单位 基准 ZIP 模型 CLM 模型 SLM 模型 1 LE 模型类型代码 - 无 2 Node 母线名称 - 无 Q/GDW 115372016 12 3 A p恒定阻抗有功负荷比例 无 无 表1（ 续） 序号 符号 名称 单位 基准 ZIP 模型 CLM 模型 SLM 模型 4 A q恒定阻抗无功负荷比例 无 无 5 B p恒定电流有功负荷比例 无 无 6 B q恒定电流无功负荷比例 无 无 7 C p恒定功率有功负荷比例 无 无 8 C q恒定功率无功负荷比例 无 无 9 L dp频率变化1% 引起的有功 变化百分

32、数 无 无 10 L dq频率变化1% 引起的无功 变化百分数 无 无 11 T J惯性时间常数 s 电动机基 准值 12 P per电动机功率占母线功率的 百分比 无 无 13 K L负载率 无 无 14 s 0初始滑差 无 无 15 R s定子电阻 pu 电动机基 准值 16 X s定子电抗 pu 电动机基 准值 17 X m激磁电抗 pu 电动机基 准值 18 R r转子电阻 pu 电动机基 准值 19 X r转子电抗 pu 电动机基 准值 20 A 机械转矩方程常数 无 无 21 B 机械转矩方程常数 无 无 22 R D配电网支路电阻 pu 配电网支 路初始负 荷容量 23 X D配

33、电网支路电抗 pu 配电网支 路初始负 荷容量 24 P PER本支路有功功率占该母线 总负荷有功功率的比例， 缺省值为1 无 无 25 Q PER本支路无功功率占该母线 总负荷无功功率的比例， 缺省值与有功比例相同 无 无 26 P G与本支路相连的所有发电 机的有功总出力 MW 无 27 Q G与本支路相连的所有发电 机的无功总出力 Mvar 无 28 P FAC配电网支路静态负荷的功 率因数 无 无 Q/GDW 115372016 13 A A 附 录 A （规范 性附 录） 特殊负 荷模 型 A.1 特殊负 荷的 输入 输出 模型 当某些 特殊负 荷无 法采用 基本负 荷模型 描述 ，

34、可采 用输入/ 输出 模型。 主要表 达形式 有差分 方程 、 传递函 数和状态方 程 ，通 过仿真 计算软 件的 用户自 定义功 能（UD ）， 嵌入软 件实现 计算。 以有 功-电压 方程为例， 输入/输出模 型的 传递 函数 表达 形式 如图A.1所示 。 通常 采用 一阶 模型 ， 其传 递函 数模 型 见式 (A.1) (A.2)， 其状 态方 程 模型 见式(A.3)，其差 分方程模 型见 式(A.4) (A.7) () 1 p p p Ts Gs Ts = +(A.1) 00 () ( / ) u p s g U PU U = (A.2) 00 () ( / ) d p d g

35、U PU U = (A.3) sd PPP = + (A.4) () , (0) 0 dd p dp d dP dg U T PT P dt dt += = (A.5) 1 01 ( ) ( 1) ( ) ( 1) Pk a Pk b Uk b Uk = + + (A.6) 00 00 () () () , () Pk P Uk U Pk Uk PU = =(A.7) 式(A.1)(A.7) 中： P功率的 总量 ，采用标 幺值 ； s P静态分 量 ， 采用 标幺 值 ； d P动态分 量， 采用 标幺 值； p T时间常 数， 单位 为秒 ； ud p p ab 、模型 系数 ，均 无量

36、纲。 Q/GDW 115372016 14 图A.1 非线性 输入 输出 模型 对于无功- 电压 模型 ， 与有功-电压模 型 完全类 似 。 对 于频率 变化 、 相 位变 化的 影响， 一般 可以 忽略 不计， 特殊 情况 下也 可以 作为输 入变 量加 入模 型。 A.2 冶金负 荷模 型 正常情 况下 ，冶 金负 荷可 以采用SLM 模型 描述 。 特殊情 况下 ，冶 金负 荷可 以描述 为时 变的 冲击 功率 。 A.3 其它特 殊负 荷模 型 对于其 它特 殊负 荷的 建模 ，参照A.1 和A.2 建模 。 () s gU () P Gs U + + () d gU P t P s

37、 P +Q/GDW 115372016 15 B B 附 录 B （资料 性附 录） 负荷节 点分 类原 则 负荷节 点分 类原 则如 下： a) 分类指 标是 分类 的依 据， 负荷类 型是 具有 明确 意义 及分辨 力并 影响 负荷 模型 参数的 类型 特征 ， 因此将 其确定 为变电 站分 类的分 类指标 ，即调 查内 容为各 变电站 负荷 节点的 不同类 型负荷 的 比例。 考虑 负荷 特征， 共 取5 个 分类 指标 表征 负荷 节点特 征， 即工 业负 荷比 例、 居 民负 荷比 例、 商业负 荷比 例 、 农业 负荷 比例及 其他 负荷 比例 。 出 于便于 类别 划分 的原 因

38、， 分类方 法的 原 则 和 依据如 表B.1 所示 ； b) 钢厂、 电解 铝等 直供 负荷 当作特 殊负 荷处 理。 表B.1 负荷分类原则 负荷类型 工业负荷所占百分比 （） 商业居民负荷所占百分比 （） 农业负荷所占百分比 （） 工业负荷 75 商业居民混合负 荷 75 农业负荷 75 工业居民混合负 荷 20 20 20 20 居民农业混合负 荷 20 20 工业居民农业混 合负荷 20 20 20 Q/GDW 115372016 16 电 力系统 负荷 建模导 则 编 制 说 明 Q/GDW 115372016 17 目 次 1 编制背 景 18 2 编制主 要原 则 18 3 与

39、其他 标准 文件 的关 系 18 4 主要工 作过 程 18 5 标准结 构和 内容 18 6 条文说 明 19 Q/GDW 115372016 18 1 编制背 景 本标准 根据 国家 电网 公司 关于下达2015年 度公司技 术标准 制修 订计 划的 通知 (国家 电网 科 （2015） 4号)制定。 为了准 确有 效地 贯彻 执行 电力 系统 安全 稳定 导则 ， 指 导并 规范 各有 关部 门、 企 业和 单位 的负荷 建模工 作，提高 仿真 计算 的准确 度 和各电 网负 荷模 型数据 的通 用化 ， 需指定 相关标准 。 本 标准 编制的 主要 目的是规 范电力系统计算用的电力负荷

40、数学模型建立方法 ，保 证负荷 模型 及 参数的 准确 性、 简洁 性 和 通用性 。 2 编制主 要原 则 本标准 依据 如下 原则 编制 ： a) 实用性。 根据 DL 7552001 电力 系统 安全稳 定导 则、DL/T1234 电力系 统安全稳 定计 算 技术规 范、DL/T 11672012 同步 发电 机励 磁系 统建模 导则 、Q/GDW 404 国家 电网 安全 稳定计 算技术规 范，结 合 电力系统计算用的电力负荷数学模型的实际 情况 ， 借鉴 国家 电网 公司企 业标 准的 编写 、执 行经验 ，明 确电 力系 统负 荷建模 的基 本要 求、 原则 、方法 等； c) 准

41、确性 。 力 求达到 对电 力 系统计 算用的电力负荷数学模型建立方法进行科学 化管理 ， 保证负 荷模型 及参 数的 正确 性、 可靠性 和规 范性 ； d) 简洁性 。要求描 述负 荷模 型的方 程简 单明 了 ； e) 通用性 。要 求描 述负 荷的 模型能 够通 用于 电力 系统 机电暂 态计 算。 3 与其他 标准 文件 的关 系 本标准 与相 关技 术领 域的 国家现 行法 律、 法规 和政 策保持 一致 。 本标准 不涉 及专 利、 软件 著作权 等知 识产 权问 题。 4 工作过 程 2015年1月2015 年2 月， 成立标 准编 写起 草小 组， 确定编 写计 划， 进行

42、前期 调研， 明确 本规 定的 大 纲及编 制原 则。 2015年3 月20 日，标准 起 草 工作小 组在北 京召 开第一 次审查 会议。 十几 位专家 对该标 准的大 纲及 编 制原则 等问 题进 行了 研讨 ，对标 准的 提纲 形成 基本 统一意 见。 2015年4月-12月， 编写组 编写 企业标 准初 稿。 2016年1 月上 旬，在 北京 召 开第一 次专家 评审 会。编 写组汇 报了标 准编 制情况 ，与会 专家对 标准 提 出了修 改建 议。 2016年3月 底， 编写 组根 据 专家意 见修 改完 善， 形成 并提交 标准 征求 意见 稿。 2016年4月底到5 月初 ， 编

43、 写 组召开 标准 征求 意见 反馈 及修改 情况 讨论 会， 对征 求 意见稿 进行 了修 改。 2016年5 月， 公司运 行与 控 制技术 标准专 业工 作组组 织在北 京召开 第二 次专家 评审会 。编写 组汇 报 了征求 意见 反馈 及征 求意 见稿修 改情 况， 与会 专家 对征求 意见 修改 稿进 行讨 论并提 出了 修改 建议，审 查 结论为 ：协 商一 致， 同意 修改后 报批 。 2016年6月，编 写组 根据 专家意见 进行 修改 ，形 成并 提交标 准报 批稿 。 5 标准结 构和 主要 内容 Q/GDW 115372016 19 本标准 对电 力系 统负 荷建 模的基

44、 本要 求、 原则 、方 法等做 了规 定。 本标准 主题章 共5章，由 总 则、电 力负荷 模型 、电力 负荷参 数、电 力负 荷模型 的选择 、电力 负荷 参 数管理 组成 。 第 四章至第 八 章为本 标准 核心 内容 ， 第 四 章总体 原则 。 制定 电力系 统负荷建 模导 则的 总则 。 第五章 为负 荷模 型， 提出负荷基 本模 型的 结构 及方 程、 同步 电机 模型 和低 压电情况 下的 负荷 模型 。 第六 章为负 荷参 数确 定。 规定了负荷 参数 的确 定方 法和 负荷参 数的 校核 与修 正。 第八章 为返 回参 数管 理。 提 出对负 荷参 数的 管理 要求 、负荷 建模 数据 来源 和负 荷建模 报告 的内 容。 6 条文说 明 无。 _