[发明专利]一种电网综合负荷系统的分析方法

说明书

本发明公开了一种电网综合负荷系统的分析方法，其特征在于，先建立电网综合负荷系统的数学模型，再根据建立的数学模型在MATLAB/Simulink中进行仿真分析；所述电网综合负荷系统的数学模型包括ZIP负荷模型、电动机的动态模型和电力电子负荷模型；所述电力电子负荷模型包括整流器模型和逆变器模型。本发明具有能够对包含整流、逆变等典型电力电子化负荷的电网综合负荷系统进行分析，以便能够了解电网运行的实际情况，从而可以有效保障电网的高效运行等优点。

技术领域

本发明属于电力系统负荷建模技术领域，特别的涉及一种电网综合负荷系统的分析方法。

背景技术

在当今的电力系统中，电网负荷建模对潮流计算、暂态稳定计算、电压稳定计算等都有重要的影响。随着电力系统地快速发展，新能源发电成为了趋势，例如光伏发电，在将光伏发出的电能接入大电网时，不可避免地大量使用到了电力电子变换器。传统电网主要由电感性元件和同步发电机构成，且同步发电机输出的电压几乎是完美的正弦波，当并网变流器的数量较少时，传统电网可维持自身的运行特性，通常表现出理想电压源特性。此时变流器主要与电网发生交互作用，且变流器对电网特性的影响很弱。

如今，随着并网逆变器渗透率的飞速上升，变流器与电网之间的“器-网”交互作用以及变流器与变流器之间的交互作用越来越强烈，越来越频繁，越来越复杂。电力电子变流器已经不再是电网中的小角色，电网中的变流器越来越多，“器-网”交互作用越来越复杂，对传统电力系统运行特性的改造也越来越明显。

随着异步联网的逐步推进，电网运行形态发生了巨大的改变，其动态稳定性及频率稳定性将更加突出；负荷是电力系统动态过程的核心环节，特别是电力电子负荷对电力系统的稳定性影响有关键作用，因此，亟需对包含整流、逆变等典型电力电子化负荷的电网综合负荷系统进行分析，以便能够了解电网运行的实际情况，从而可以有效保障电网的高效运行。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够对包含整流、逆变等典型电力电子化负荷的电网综合负荷系统进行分析，以便能够了解电网运行的实际情况，从而可以有效保障电网的分析方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种电网综合负荷系统的分析方法，其特征在于，先建立电网综合负荷系统的数学模型，再根据建立的数学模型在MATLAB/Simulink中进行仿真分析；所述电网综合负荷系统的数学模型包括ZIP负荷模型、电动机的动态模型和电力电子负荷模型；所述电力电子负荷模型包括整流器模型和逆变器模型；所述整流器模型采用如下开关函数：

式中：e_a、e_b、e_c为电网电压；i_a、i_b、i_c为电网电流；L₁为整流器的滤波电感；R₁为整流器的滤波电感寄生电阻；v_dc为直流侧母线电压；C₁为直流侧母线电容；R_L为整流器的负载电阻；v_NO为直流侧母线电容的负极对电网侧的电压；s_a、s_b、s_c为整流器开关函数，且满足下式：

k＝a、b、c；

所述逆变器模型采用如下开关函数：

其中：