[發明專利]一種配電網系統非線性負荷模型的建立方法

無效

• 申請號: 201310240957.9
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103337858A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 劉永剛;王新彥;楊亞奇;趙莉華;張亞超;金陽;任澤生;雷晶晶
• 申請（專利權）人: 山西省電力公司呂梁供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/01
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;鄧東東

技術領域

本發明一種配電網系統非線性負荷模型的建立方法，屬于配電網負荷模型建模技術領域。

背景技術

近年來，隨著電力電子裝置等非線性負荷在電力系統中的廣泛應用，由其產生的電力諧波對電網的污染日益嚴重，嚴重影響與用戶直接聯系的配電網系統的電能質量，為了研究分析配電網系統電能質量問題，計算機仿真技術是重要手段之一，在進行計算機仿真分析時，如何建立含有非線性負荷的線路負荷源模型是分析和仿真的關鍵。

配電網中接有各種負荷類型，包括線性、非線性、阻性、感性、容性等，現有的仿真分析中常常以某種非線性負荷模型來模擬實際負荷，這對一些專線供電用戶可行，對于大部分非專線供電用戶，接有各種線性、非線性負荷，并且負荷類型和大小都隨時變化時，此時無法采用某一種或某幾種類型的負荷源來模擬實際負荷情況，無法進行準確的模擬。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是：提供一種通用的能夠準確模擬實際負荷情況的非線性負荷模型。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種配電網系統非線性負荷模型的建立方法，所述方法按以下步驟進行：

第一步：在仿真系統中選擇n個正弦電流源，其中n為總的諧波次數，進入第二步；

第二步：設置每個正弦電流源的頻率，將n個正弦電流源依次編號1至n，根據公式fn=50nHz計算每個正弦電流源的頻率，根據計算結果，依次設置每個正弦電流源的頻率，進入第三步；

第三步：設置每個正弦電流源的幅值，幅值大小為依次為基波和各次諧波的幅值大小，進入第四步；

第四步：將上述n個正弦電流源相加，輸出相加得到的電流源，該電流源即為配電網非線性負荷源模型。

本發明與現有技術相比具有的有益效果是：本發明采用頻率不同的電流源相加來模擬配網系統線路的負荷模型，不涉及具體的負載性質及類型，所建立的模型適用于任何線路及任何負載，隨著負載的變化可方便地修改，模擬準確，并且通用性強。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明：

圖1是本發明諧波源模型的示意圖；

圖2是實施例一中正弦電流信號的示意圖；

圖3是實施例一中建立諧波源模型的示意圖；

圖中：1為正弦電流源，2為加法器，3為將正弦電流信號轉換成正弦電流源的器件。

具體實施方式

如圖1所示，本發明一種配電網系統非線性負荷模型的建立方法，所述方法按以下步驟進行：

第一步：由于諧波源本質上為向電網注入諧波的電流源，且諧波能通過傅立葉分解為大于基波頻率的正弦波，所以在仿真系統中選擇n個正弦電流源，其中n為總的諧波次數，然后進入第二步；

第二步：設置每個正弦電流源的頻率，將n個正弦電流源依次編號1至n，根據公式fn=50nHz計算每個正弦電流源的頻率，根據計算結果，依次設置每個正弦電流源的頻率，如：基波頻率為50HZ，二次諧波頻率為100HZ……，n次諧波的頻率為50nHZ，然后進入第三步；

第三步：設置每個正弦電流源的幅值，幅值大小依次為被模擬的實際線路中基波和各次諧波的幅值大小，然后進入第四步；

第四步：將上述n個正弦電流源相加，輸出相加得到的電流源，該電流源即為配電網非線性負荷源模型。

本方法采用頻率不同的電流源相加來模擬配網系統線路的負荷模型，不涉及具體的負載性質及類型，所建立的模型適用于任何線路及任何負載，隨著負載的變化可方便地修改，模擬準確，并且通用性強。

實施例一：下面以9次諧波為例，說明本方法在仿真軟件matlab中的simulink中建立諧波源的方法：

第一步：在元件庫里選擇9個正弦電流源，如圖2所示，進入第二步；

第二步：設置每個正弦電流源的頻率，由于我國的工頻f1=50Hz，根據諧波的概念二次諧波即為f2=100Hz，相應三次諧波f3=150Hz……9次諧波f9=450Hz，進入第三步；

第三步：設置每個正弦電流源的幅值，幅值大小即為諧波值的大小，進入第四步；

第四步：將設置好的正弦電流信號相加，然后輸出，如圖3所示，即得到含有2-9次諧波的非線性負荷源模型，可接入電網。

上面結合附圖對本發明的實施例作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化，例如，本發明中第二步和第三步的順序可以調換，該調換后的方法也因歸為本專利申請所要保護的范圍。