[发明专利]一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型

权利要求书

1.一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述负荷元件模型包括基于负荷元件物理机理的模型和变流器变换模型；

所述变流器变换模型包括变流器的电网侧模型、变流器的直流到直流模型和变流器的负荷侧模型，变流器的电网侧模型、变流器的直流到直流模型和变流器的负荷侧模型之间串联连接；

所述变流器的电网侧模型是从变流器的电网侧看向负荷侧，形成的等值一端口模型；

所述变流器的负荷侧模型是从变流器的负荷侧看向电网侧，形成的等值一端口模型。

2.根据权利要求1所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述基于负荷元件物理机理的模型体现在负荷元件物理机理的数学描述上，其模型泛化表达式为：

其中，P_load，Q_load、f_load和F_load分别为负荷侧的有功功率、负荷侧的无功功率、负荷侧的电压、负荷侧的电流、负荷侧的频率和负荷侧的函数关系式。

3.根据权利要求1所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述变流器的电网侧模型是在电网指令或用户用电控制下，形成的新型电力负荷的控制目标函数。

4.根据权利要求2所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述变流器的电网侧模型，其模型数学表达式为:

其中，U_c-grid、I_c-grid、f_grid和F_c-grid分别为变流器电网侧的电压、变流器电网侧的电流、并网点电网的电压、并网点电网的电流、并网点的频率和变流器电网侧的函数关系式；M_command为用户用电控制或电网指令的数学描述；

所述用户控制包括恒温模式、恒压模式和省电模式；

所述电网指令包括恒电源控制、恒功率控制和恒功率因数角控制。

5.根据权利要求4所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述变流器的直流到直流模型的数学表达式为：

[U_c-grid I_c-grid]＝F_dc-dc[U_c-load U_c-load]，

其中，U_c-load、I_c-load和F_dc-dc分别为直流模块与负荷侧连接的电压、直流模块与负荷侧连接电流和直流到直流模型的函数关系式。

6.根据权利要求5所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述变流器的负荷侧模型的数学表达式为：

其中，F_c-load为变流器的负荷侧变换矩阵的函数关系式。

7.根据权利要求6所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述新型负荷元件模型的模型数学表达式为:

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种考虑电力电子影响的新型负荷元件模型，其特征在于，所述变流器的电网侧模型的电路结构为AC/DC模块与LCL滤波模块的串联拓扑；

所述变流器的直流到直流模型的电路结构为DC/DC模块；

所述变流器的负荷侧模型的电路结构为DC/AC模块。