我国能源资源禀赋与负荷中心逆向分布的特性极大地促进了特高压交直流输电技术的发展,与此同时,电力系统发生大功率缺额的风险也随之增加。以低频减载为代表的负荷控制策略能够有效响应频率骤降,精准的负荷模型以及高效的控制策略是开展负荷频率控制的基础。随着能源互联网和智能电网技术的发展,电力系统规模日益扩大,多种新负荷、新设备的加入深化了电力负荷的复杂性、随机性。传统的负荷建模方法难以反映负荷成分的实时动态特性。以机器学习为代表的数据分析领域的兴起,电力通信、传感技术的成熟为负荷建模工作带来了新的机遇,通过对用户用电数据的挖掘,有助于开展在线的精细化负荷建模工作。实时高精度电力负荷模型有助于系统频率响应特性的快速分析,为运行调度人员制定频率控制策略提供辅助决策。基于此,本文主要从两个方面开展研究。其一,研究基于实时量测信息的在线负荷建模方法;其二,研究考虑负荷频率特性的系统频率控制策略。具体工作如下:(1)利用智能电表采集的海量用户用电大数据,提出一种基于日负荷用电数据特征指标降维的用户聚类方法,通过聚类有效性校验对负荷特征指标进行权重优化,提高了聚类的有效性,有利于对负荷模式特征进行提取。同时,提出了一种在线精细化负荷建模所需的信息采集装置—负荷智能终端。(2)提出了一种基于智能终端量测信息的在线负荷建模方法。依据日负荷曲线聚类结果,在每类用户中选取部分典型用户利用智能终端开展实时负荷信息量测及负荷建模,用典型用户负荷模型替代同类其他用户。最后,基于自下而上的分层聚合、逐级等值的思想建立综合负荷模型。(3)在分析负荷的有功-频率动态特性的基础上,重点研究了静态负荷、感应电动机负荷以及考虑配电网络的综合负荷三种负荷模型的频率特性。并通过摄动法研究了负荷模型参数对频率特性的影响。分析了系统发生功率缺额时切除不同类型负荷对频率恢复过程的影响规律。(4)提出了一种同时考虑负荷频率特性以及自适应切负荷量的低频减载策略。基于负荷的频率灵敏度及重要性对负荷进行分类,考虑到低频减载过程中系统的频率调节特性,提出了一种自适应减载量动态优化方案,对每轮次减载量进行动态优化。该方案能够最大程度的发挥负荷利用率,进一步改进频率恢复效果。