[发明专利]一种考虑负荷低电压释放特性的综合负荷模型的建模方法

摘要

本发明提供一种考虑负荷低电压释放特性的综合负荷模型的建模方法，在现有的考虑配电网络的综合负荷模型中引入负荷开始大量切除时的临界电压、从电压降低到临界电压到负荷开始大量切除的时延、带有低压保护的负荷在总的负荷中的比例等特征参数，用来描述扰动中间负荷低电压释放的特性。该模型克服了传统动态负荷模型无法描述负荷低电压释放特性的缺点,提高了电力系统仿真计算的准确性与可信度。

主权项

一种考虑负荷低电压释放特性的综合负荷模型建模方法，其特征在于：所述综合负荷模型包括静态负荷模型和电动机负荷模型；所述方法包括以下步骤：步骤1：根据静态负荷低电压释放特性建立静态负荷模型；步骤2：根据电动机负荷低电压释放特性建立电动机负荷模型；步骤3：确定综合负荷模型输出的有功功率和无功功率；所述步骤1中，电网发生故障前和故障后静态负荷尚未发生低电压释放时，静态负荷的有功功率和无功功率分别表示为：Ps=Ps0[PZ(V/V0)2+PI(V/V0)+PP]Qs=Qs0[QZ(V/V0)2+QI(V/V0)+QP]]]>其中，Ps和Qs分别为电网发生故障前和故障后静态负荷尚未发生低电压释放时静态负荷的有功功率和无功功率；Ps0和Qs0分别为稳态时静态负荷的有功功率和无功功率；PZ和QZ分别为静态负荷中的恒定阻抗部分有功功率比例和无功功率比例；PI和QI分别为静态负荷中的恒定电流部分有功功率比例和无功功率比例；PP和QP分别为静态负荷中的恒定功率部分有功功率比例和无功功率比例；V为负荷母线实际电压幅值，V0为稳态时负荷母线电压幅值；设故障清除后有m种带有低压保护装置的静态负荷满足低压释放条件，则静态负荷的有功功率Ps′和无功功率Qs′分别表示为：Ps′=Ps0(1-ks1-ks2-...-ksm)[PZ(V/V0)2+PI(V/V0)+PP]Qs′=Qs0(1-ks1-ks2-...-ksm)[QZ(V/V0)2+QI(V/V0)+QP]]]>其中，ks1、ks2、…、ksm分别为带有第1、2、…、m种低压保护装置的静态负荷在总的静态负荷中的比例；所述步骤2中，电网发生故障前和故障后电动机负荷尚未发生低电压释放时，电动机负荷满足：dEd′dt=-1T′[Ed′+(X-X′)Iq]-(ω-1)Eq′dEq′dt=-1T′[Eq′-(X-X′)Id]+(ω-1)Ed′dωdt=-12H[(Aω2+Bω+C)T0-(Ed′Id+Eq′Iq)]]]>其中，Ed′为电动机d轴瞬变电动势，Eq′为电动机q轴瞬变电动势；T′为电动机开路暂态时间常数，T0为电动机的基准机械转矩；A、B和C为机械转矩系数；X为转子开路电抗，且X＝XS+XM，其中XS为定子电抗，XM为激磁电抗；X′为转子堵转时的定子等值电抗，且X′＝XS+XMXr/(Xr+Xm)，Xr为转子电抗；ω为转子的角速度；Id为定子电流d轴分量，Iq为定子电流q轴分量，分别表示为：Id=1Rs2+X′2[Rs(Ud-Ed′)+X′(Uq-Eq′)]Iq=1Rs2+X′2[Rs(Uq-Eq′)-X′(Ud-Ed′)]]]>其中，Rs为定子电阻，Ud为定子端电压d轴分量，Uq为定子端电压q轴分量；电动机负荷吸收的有功功率Pm和无功功率Qm分别表示为：Pm=UdId+UqIqQm=UqId-UdIq]]>设故障清除后有n种带有低压保护装置的电动机负荷满足低压释放条件，则电动机负荷的有功功率Pm′和无功功率Qm′分别表示为：Pm′=(1-kmI-kmII-...-kmn)(UdId+UqIq)Qm′=(1-kmI-kmII-...-kmn)(UqId-UdIq)]]>其中，kmI、kmII、…、kmn为带有第I、II、…、n种低压保护装置的电动机负荷在总的电动机负荷中的比例；所述步骤3中，综合负荷模型输出的有功功率和无功功率分别表示为：P=Ps′+Pm′Q=Qs′+Qm′]]>其中，P和Q分别为综合负荷模型输出的有功功率和无功功率。