电力系统负荷建模理论与方法

本书系统地叙述了复杂电力系统的负荷建模理论与方法。本书共 11 章，分别为绪论、负荷建模基础理论、变电站负荷特性分类与综合、统计综合法负荷建模、总体测辨法负荷建模、负荷动特性数据获取、负荷动特性特征提取及分类、负荷动特性综合、自适应交互式多模型算法的负荷建模、负荷建模技术支持系统、负荷模型的适应性分析。为方便读者学习，在书的*后附有参考文献。本书可供从事电力系统规划、设计、科研、运行及管理人员在实际工作中参考，也可供相关专业大学本科生及研究生参考。

王振树 山东济宁人，1963年出生。山东大学教授，博士生导师，中国电机工程学会高级会员，中国电工技术学会高级会员，IEEE PES 会员，泰山产业领军人才。先后在山东工业大学、山东大学、天津大学获得学士、硕士、博士学位。长期从事电力系统及其自动化专业的教学和科研工作。主要研究领域为：复杂电力系统分析与控制、新能源发电与智能电网。曾获山东省科技进步奖4项，获国家发明专利5项。在国内外学术刊物和国际会议上发表SCI、EI收录论文40多篇。

电力系统负荷建模是电力系统规划、分析、运行和控制的基础，尤其是电力系统稳定性分析的重要依据；电力系统稳定分析要求负荷模型应十分准确，完全能够反映负荷的静态和动态行为，才能得到可靠的分析结果；负荷建模的目标就是建立的数学模型能够准确地刻画负荷行为。

负荷建模发展到今天，在理论研究和实践应用方面都取得了很大的成果。但是由于综合负荷本身的复杂性、地域分散性、随机性、时变性等特点，负荷建模问题依然是电力研究者公认的难题。随着特高压交直流密集投运，直流对网内电源的置换效应加剧，受端系统调节能力下降，负荷模型对系统稳定计算结果的影响问题变得日益突出，对仿真计算的结果有时会产生质的影响。另外，由于负荷特性与地区的气候、资源、经济发展情况和生活水平等有关，使得不同地区之间负荷模型及参数具有差异性。同时现代电力系统中用电负荷结构发生重大变化，诸如空调负荷的迅速增加、电气化铁路和炼钢电弧炉等负荷的快速发展，特别是分布式电源、新型电力电子设备等新型负荷的出现，使得已经很复杂的综合负荷建模工作变得更加艰难，对传统负荷模型的有效性和准确性构成了更大的挑战。

因此，建立适合电网实际的负荷建模理论，探寻准确、有效的负荷建模方法是迫切需要的。本书是山东大学电气工程学院在电力负荷建模研究方面所取得研究成果的总结，特别是在国家自然科学基金面上项目“电力系统建模中的精确负荷特性信息获取与准确负荷建模问题研究”（51377099），山东省自然科学基金“基于交直流混联系统的负荷建模及模型适应性研究”（ZR2019MEE05）、“基于电力故障录波监测的负荷动特性建模研究”（ZR2011EEM017）、“基于广域测量的电力负荷动特性建模研究”（Y2007F27），山东省科技发展计划“大区电网负荷建模技术支持系统的研究”（2014GGX101001）、“大区电网电力负荷动特性建模及信息平台的研究”（2010GGX10109）的研究成果。课题组历时多年的潜心研究和技术攻关，深入开展了负荷建模理论与方法研究，在变电站负荷特性分类、统计综合法负荷建模、总体测辨法负荷建模、负荷模型的参数辨识、负荷动特性数据的精确获取、负荷动特性的特征提取、负荷动特性分类与综合、负荷模型遴选、交互式多模型算法的负荷建模、负荷建模技术支持系统、负荷模型的适应性分析等方面取得了一些有益的成果。

本书是笔者在系统总结已有电力系统负荷建模研究成果的基础上，就自己近年来对电力系统负荷建模研究的最新研究成果写成此书，希望对关心这一领域的广大电力工作者有所裨益。在本书完成之际，特别感谢我的导师李林川教授多年来的教诲；本书得以完成，我以往和现在的研究生参与了部分研究工作，在此特别感谢卞绍润、纪娜、牛丽、姜晓晖、林梅军、马阳阳、周光耀、刘岩、刘忠辉、于凯、吴大鹏、杜子璇、孙宇、刘洋、陈萌、孟凡尧、刘晓宇和孙甜甜同学。

本书的出版得到了国家自然科学基金委、山东大学电气工程学院的资助，在此表示感谢。限于作者的理论水平和实践经验，本书难免存在缺点和错误，恳请读者不吝指正。

王振树

2019 年 10 月于山东大学