[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010677550.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN111799789A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古濟(jì)銘;張林;吳迎霞;張同尊;劉述喜;賈勇;馮波;羅建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 重慶企進(jìn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50251
• 代理人: 周輝

本發(fā)明公開了一種電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型系統(tǒng)，包括ZIP負(fù)荷模型和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模型，還包括電力電子負(fù)荷模型；所述電力電子負(fù)荷模型包括整流器模型和逆變器模型；所述整流器模型和逆變器模型均包括開關(guān)模型、平均模型和小信號(hào)模型。本發(fā)明具有包含整流、逆變等典型電力電子化負(fù)荷，能夠準(zhǔn)確模擬電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行提供參考，有利于保障電網(wǎng)的高效運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)負(fù)荷建模技術(shù)領(lǐng)域，特別的涉及一種電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在當(dāng)今的電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)負(fù)荷建模對(duì)潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算等都有重要的影響。隨著電力系統(tǒng)地快速發(fā)展，新能源發(fā)電成為了趨勢(shì)，例如光伏發(fā)電，在將光伏發(fā)出的電能接入大電網(wǎng)時(shí)，不可避免地大量使用到了電力電子變換器。傳統(tǒng)電網(wǎng)主要由電感性元件和同步發(fā)電機(jī)構(gòu)成，且同步發(fā)電機(jī)輸出的電壓幾乎是完美的正弦波，當(dāng)并網(wǎng)變流器的數(shù)量較少時(shí)，傳統(tǒng)電網(wǎng)可維持自身的運(yùn)行特性，通常表現(xiàn)出理想電壓源特性。此時(shí)變流器主要與電網(wǎng)發(fā)生交互作用，且變流器對(duì)電網(wǎng)特性的影響很弱。

如今，隨著并網(wǎng)逆變器滲透率的飛速上升，變流器與電網(wǎng)之間的“器-網(wǎng)”交互作用以及變流器與變流器之間的交互作用越來越強(qiáng)烈，越來越頻繁，越來越復(fù)雜。電力電子變流器已經(jīng)不再是電網(wǎng)中的小角色，電網(wǎng)中的變流器越來越多，“器-網(wǎng)”交互作用越來越復(fù)雜，對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行特性的改造也越來越明顯。

隨著異步聯(lián)網(wǎng)的逐步推進(jìn)，電網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)發(fā)生了巨大的改變，其動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性及頻率穩(wěn)定性將更加突出；負(fù)荷是電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的核心環(huán)節(jié)，特別是電力電子負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響有關(guān)鍵作用，因此，亟需建立包含整流、逆變等典型電力電子化負(fù)荷的電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確模擬電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，以便能夠有效保障電網(wǎng)的高效運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種包含整流、逆變等典型電力電子化負(fù)荷，能夠準(zhǔn)確模擬電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行提供參考，有利于保障電網(wǎng)的高效運(yùn)行的電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型系統(tǒng)

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型系統(tǒng)，包括ZIP負(fù)荷模型和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模型，其特征在于，還包括電力電子負(fù)荷模型；所述電力電子負(fù)荷模型包括整流器模型和逆變器模型；所述整流器模型采用如下開關(guān)函數(shù)：

式中：e_a、e_b、e_c為電網(wǎng)電壓；i_a、i_b、i_c為電網(wǎng)電流；L₁為整流器的濾波電感；R₁為整流器的濾波電感寄生電阻；v_dc為直流側(cè)母線電壓；C₁為直流側(cè)母線電容；R_L為整流器的負(fù)載電阻；v_NO為直流側(cè)母線電容的負(fù)極對(duì)電網(wǎng)側(cè)的電壓；s_a、s_b、s_c為整流器開關(guān)函數(shù)，且滿足下式：

k＝a、b、c；

所述逆變器模型采用如下開關(guān)函數(shù)：

其中：

h_a、h_b、h_c為逆變器開關(guān)函數(shù)，且滿足下式：

k＝a、b、c；