[发明专利]一种考虑负荷频率特性的负荷模型构建方法

权利要求书

1.一种考虑负荷频率特性的负荷模型构建方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取负荷元件的频率特性曲线；

步骤2：计算负荷元件的有功功率－频率特性系数和无功功率－频率特性系数；

步骤3：将负荷元件按负荷特性分为静态负荷和动态负荷；

步骤4：计算静态负荷的有功功率－频率特性系数和无功功率－频率特性系数；

步骤5：计算负荷节点的有功功率－频率特性系数和无功功率－频率特性系数；

步骤6：确定负荷节点的异步电动机机械转矩系数；

所述步骤2中，通过曲线拟合法确定负荷元件的有功功率－频率特性系数P_fi和无功功率－频率特性系数Q_fi；

所述负荷模型表示为：

其中，P表示负荷节点的有功功率，P_S表示负荷节点有功负荷初值，P_Z表示恒定阻抗有功负荷比例，P_I表示恒定电流有功负荷比例，P_P表示恒定功率有功负荷比例；Q表示负荷节点的无功功率，Q_S表示负荷节点无功负荷初值，Q_Z表示恒定阻抗无功负荷比例，Q_I表示恒定电流无功负荷比例，Q_P表示恒定功率无功负荷比例；V表示负荷节点的实际电压，V₀表示负荷节点的电压初值，Δf表示电力系统的频率变化量；

维持负荷节点的实际电压V为V₀不变时，令中间量中间量于是式(1)可写为：

由式(2)可得负荷元件的有功功率－频率特性系数P_fi和无功功率－频率特性系数Q_fi，有：

2.根据权利要求1所述的考虑负荷频率特性的负荷模型构建方法，其特征在于：所述步骤1中，通过实际等值系统获取负荷元件的频率特性曲线；

所述实际等值系统包括无穷大等值交流系统、等值发电机、降压变压器、配电变压器、线路、220kV母线、110kV母线、10.5kV母线、断路器和负荷元件；

所述无穷大等值交流系统和等值发电机通过线路与220kV母线连接，降压变压器的高压侧连接220kV母线，其低压侧连接110kV母线；110kV母线通过断路器连接配电变压器的高压侧，配电变压器的低压侧10.5kV母线连接负荷元件。

3.根据权利要求1所述的考虑负荷频率特性的负荷模型构建方法，其特征在于：所述步骤3中，动态负荷为电动机负荷，动态负荷包括空调、冰箱和洗衣机；

所述静态负荷为除电动机负荷外的其他负荷，静态负荷包括白炽灯、热水器和电视。

4.根据权利要求1所述的考虑负荷频率特性的负荷模型构建方法，其特征在于：所述步骤4中，计算静态负荷的有功功率－频率特性系数L_DP和无功功率－频率特性系数L_DQ包括：

设N_i表示设备类型i的有功功率占负荷节点有功功率的百分比，且i＝1,...,k，k为负荷节点中包含的设备类型个数，N_si为设备类型i中静态负荷的有功百分比，P₀表示负荷节点的有功负荷初值，则设备类型i中静态负荷的有功功率P_Si为：

P_Si＝N_i×N_Si×P₀ (4)

于是静态负荷的综合有功功率P_Sa为负荷模型中各个设备类型的静态负荷有功功率之和，即：

于是静态负荷的有功功率－频率特性系数L_DP和无功功率－频率特性系数L_DQ分别表示为：

其中，P_fi表示负荷元件的有功功率－频率特性系数，Q_fi表示负荷元件的无功功率－频率特性系数P_fi。