[发明专利]一种三相不平衡电力系统的负荷等效模型的建模方法

摘要

本发明公开了属于电能质量治理与电力系统分析技术领域的一种三相不平衡电力系统的负荷等效模型的建模方法。采集公共连接点的母线电压波形和总进线电流波形，进行傅立叶分解，得到基波电压相量、总进线基波电流相量；应用对称分量法得到总进线基波电流正序分量与负序分量；总进线基波电流负序分量线性分解为三组；正序化旋转产生正序化基波负序电流分量，非参考相之间有非参考相间的基波负序电流分量流动；将基波正序导纳、正序化基波负序导纳由Y接转为Δ接形式，与非参考相的相间导纳并联得到总的基波三相不平衡相间阻抗；分离出三相不平衡电力系统的负荷等效阻抗以建立负荷等效模型。对于电能质量治理与电力系统分析具有重要的指导意义。

主权项

一种三相不平衡电力系统的负荷等效模型的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选取一个频谱分析时间窗，采集这一频谱分析时间窗内公共连接点的母线电压波形和总进线电流波形，对其进行傅立叶分解，得到基波电压相量总进线基波电流相量2)利用基波电压相量总进线基波电流相量基于系统等值电压源和系统等值基波阻抗三相对称的条件得出系统三相对称的等值电势和系统等值基波阻抗Z_S；3)应用对称分量法对总进线基波电流相量进行分解，得到总进线基波电流正序分量与总进线基波电流负序分量4)将总进线基波电流负序分量线性分解为三组，每一组负序分量占总进线基波电流负序分量的权重系数为w_a、w_b、w_c，且w_a+w_b+w_c＝1；5)总进线基波电流负序分量线性分解得到的三组负序分量分别以A相、B相、C相为参考相做正序化旋转，产生正序化基波负序电流分量$(\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\·}{I}}_{A1}^{A-}& {\stackrel{\·}{I}}_{B1}^{A-}& {\stackrel{\·}{I}}_{C1}^{A-}\end{array}\right],$$\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\·}{I}}_{A1}^{B-}& {\stackrel{\·}{I}}_{B1}^{B-}& {\stackrel{\·}{I}}_{C1}^{B-}\end{array}\right],\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\·}{I}}_{A1}^{C-}& {\stackrel{\·}{I}}_{B1}^{C-}& {\stackrel{\·}{I}}_{C1}^{C-}\end{array}\right]),$同时，正序化旋转使非参考相之间有非参考相间的基波负序电流分量流动，非参考相间的基波负序电流分量的值为该组非参考相的基波负序电流分量与正序化旋转产生的正序化基波负序电流分量之差；6)利用系统三相对称的等值电势总进线基波电流正序分量正序化基波负序电流分量$(\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\·}{I}}_{A1}^{A-}& {\stackrel{\·}{I}}_{B1}^{A-}& {\stackrel{\·}{I}}_{C1}^{A-}\end{array}\right],\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\·}{I}}_{A1}^{B-}& {\stackrel{\·}{I}}_{B1}^{B-}& {\stackrel{\·}{I}}_{C1}^{B-}\end{array}\right],$$\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\·}{I}}_{A1}^{C-}& {\stackrel{\·}{I}}_{B1}^{C-}& {\stackrel{\·}{I}}_{C1}^{C-}\end{array}\right]);$非参考相间的基波负序电流分量获得基波正序导纳、正序化基波负序导纳、非参考相的相间导纳；7)分别将基波正序导纳、正序化基波负序导纳由Y接转为Δ接形式，与非参考相的相间导纳并联得到总的基波三相不平衡相间阻抗；8)将总的基波三相不平衡相间阻抗由Δ接转为Y接形式，从总的基波三相不平衡相间阻抗中分离出三相不平衡电力系统的负荷等效阻抗；9)利用步骤8)分离出的负荷等效阻抗建立三相不平衡电力系统的负荷等效模型，三相不平衡电力系统的负荷等效模型中的三相阻抗参数是母线电压、总进线电流与权重系数w_a、w_b、w_c的函数，每一组等效负荷相阻抗均是三相不平衡电力系统的负荷等效模型的一组特解。