[发明专利]多电飞机电力系统的静态模型与稳态潮流分析方法

摘要

本发明提供了一种多电飞机电力系统的静态模型与稳态潮流分析方法，包括发电机模型、变流器模型、输电线路模型、负荷模型、滤波器和无功补偿模型及储能装置模型构成的潮流模型接线图。基于陆地电力系统的交直流潮流计算方法，同时考虑直流母线带有直流负荷的特点，采用改进网络方程中的直流方程，以适合多电飞机电力系统的潮流计算分析，通过MATLAB编程计算不同工况下飞机电力系统潮流分布情况。本发明能从整体上对多电飞机电力系统进行稳态研究，更注重于系统整体性，能明确分析不同飞行工况下的潮流分布情况。

主权项

1.一种多电飞机电力系统的静态模型的稳态潮流分析方法，其特征在于，所述静态模型包括发电机模型、变流器模型、输电线路模型、负荷模型、滤波器和无功补偿模型及储能装置模型构成的潮流模型接线图，其中：所述发电机模型，是对多电飞机电源系统的等值；所述变流器模型，是对多电飞机电力系统中整流器和逆变器的等值；所述输电线路模型，是对多电飞机电力系统中电力线路的等值；所述负荷模型，是对多电飞机电力系统中运行负载的等值；所述滤波器和无功补偿模型，是对多电飞机电力系统中整流器交流侧、逆变器交流侧以及直流线路上的滤波器和无功补偿器的等值；所述储能装置模型，是对多电飞机备用电源的等值；所述静态模型结合飞机实际接线构成飞机电力系统潮流计算模型，基于陆地电力系统的交直流潮流计算方法，结合多电飞机电力系统的特点，采用改进网络方程中的直流方程，以适合多电飞机电力系统的潮流计算分析，通过MATLAB编程计算不同工况下飞机电力系统潮流分布情况；具体是：多电飞机电力系统为交直流混联系统，与陆地交直流输电网电力系统相比，其直流母线上带有负载，传输距离短，实质为配电网；多电飞机电力系统中的滤波器、无功补偿器件的参数值相对整个电网系统来说不可忽略，在潮流计算时需要把它们都考虑进去；多电飞机电力系统在不同工况下的负荷功率波动比较大，对潮流分布会造成较大的改变，需要对每一种工况都进行潮流计算分析，因此，多电飞机系统的潮流分析方法不能完全依照陆地电力系统交直流潮流计算的方法进行分析，而必须进行改进，差别在于：多电飞机电力系统的直流网络方程与陆地直流输电系统的直流网络方程不同，整流器直流侧电流和逆变器直流侧电流并不相等，而是相差一个直流负荷电流，需要将其考虑到直流网络方程中去，将整流器和逆变器作为PQ节点，在多电飞机电力系统中，逆变器右侧直接接负荷，为无源系统，此时，需要在逆变器的直流侧加装一个大电容，采用电压源型逆变器，利用大电容产生的无功功率来提供逆变器和负荷所需的无功，在潮流计算中，将大电容认为是逆变器的一部分，理想地输出无功功率；在潮流计算中，采用交替迭代法，将交流系统等值为加在直流系统两端的电压源，以变流器交流侧电压为输入单独求解直流系统方程，将直流系统等值为一个节点，得到以它从交流系统的抽出或注入的功率做为输入再来单独求解交流系统方程，求出变流器交流侧电压，如此迭代，直至满足收敛条件。