【文章內容簡介】 域離散模型： 用時域上的離散時間點描述，如差分方程模型 在總體測辨建模時，由于輸入 輸出數(shù)據(jù)是離散的時間序列， 即使是時域連續(xù)模型（如 IM模型），也將是在離散時域上辨識。(4) 按是否在時間域描述 時域模型： 微分方程模型、狀態(tài)方程、差分方程模型 頻域模型 ：如 傳遞函數(shù)模型(5) 按負荷特性描述方式 參數(shù)模型： 有確定模型類（結構）和確定模型參數(shù)的模型 非參數(shù)模型： 沖擊響應模型、階躍響應模型等 24 負荷模型的基本類型(6) 按是否反映負荷非線性特性 線性模型： P、 Q （或 ix、 iy ）與 V、 f 是 線性關系 非線性模型： P、 Q （或 ix、 iy ）與 V、 f 是 非線性關系 特別注意：模型、系統(tǒng)的線性與非線性的 2個相關概念： (a) 系統(tǒng)線性 和 關于參數(shù)空間線性 系統(tǒng)線性：模型的輸出關于輸入變量是線性的； 關于參數(shù)空間線性：模型的輸出關于參數(shù)是線性的。 例： 此模型系統(tǒng) 非線性 但 關于參數(shù)空間 線性(b) 本質線性 和 本質非線性 經適當變換可將本來為非線性的模型轉變?yōu)榫€性模型，則原來的模型為本質線性； 不能經數(shù)學變換將非線性的模型轉變?yōu)榫€性模型，則原來模型為本質非線性。 例： 如本質線性模型 本質非線性模型：25 常用的負荷靜態(tài)模型(1) 多項式類負荷模型多項式模型一般形式 ：ZIP模型：恒阻抗模型：恒電流模型：恒功率模型：26 常用的負荷靜態(tài)模型(3) 頻率影響的考慮考慮頻率影響時的常用靜態(tài)負荷模型結構：ZIP模型：冪函數(shù)模型：(2) 冪函數(shù)負荷模型 27 常用的負荷靜態(tài)模型(4) 負荷的電壓和頻率特征指數(shù) (a) 定義： 在基準穩(wěn)態(tài)運行點（初始運行點），負荷吸收功率對電壓（頻率）的變化率有功電壓特征指數(shù)： 有功頻率特征指數(shù)：無功電壓特征指數(shù)： 無功頻率特征指數(shù)：(b) 冪函數(shù)模型的電壓、頻率特征指數(shù)： 28 常用的負荷靜態(tài)模型(4) 負荷的電壓和頻率特征系數(shù)（指數(shù)）(c) ZIP模型參數(shù)與電壓特征指數(shù)的關系 當已知負荷的特征指數(shù)，則可確定其對應的 ZIP 模型的參數(shù)：(d) 意義： 描述了負荷的靜態(tài)特性， 反映了負荷（功率）的電壓（頻率）調節(jié)能力， 其值為 在基準穩(wěn)態(tài)運行點， 每單位電壓（頻率）變化引起的負荷功率的變化量 。當已知 ZIP 模型的參數(shù)，則可確定負荷的電壓特征指數(shù)：29 常用的負荷靜態(tài)模型(4) 負荷的電壓和頻率特征系數(shù)（指數(shù)） (e) 典型負荷（用電設備）的靜態(tài)特性 參數(shù)用電設備pv pf qv qf白熾燈 0 0 0熒光燈 電熱器 0 0 0感應電動機 冶煉 0鋁廠 30 常用的負荷動態(tài)模型 機電暫態(tài)三階感應電動機模型 (1) 感應電動機的等值電路31 常用的負荷動態(tài)模型 三階機電暫態(tài)感應電動機模型 (2) 描述感應電動機的基本方程(a) 電壓平衡方程和輸出方程32 常用的負荷動態(tài)模型 (2) 描述感應電動機的基本方程(b) 狀態(tài)方程(c) 幾種基本的機械負載特性33 常用的負荷動態(tài)模型 三階機電暫態(tài)感應電動機模型 (2) 描述感應電動機的基本方程(d) 電磁轉矩（功率）的描述① 用狀態(tài)變量描述：② 用特性參數(shù)描述：34 常用的負荷動態(tài)模型 一階感應電動機模型(1) 一階機械暫態(tài)感應電動機模型① 輸出方程② 狀態(tài)方程③ 電磁轉矩描述 —— (2) (d) ②④ 機械轉矩描述 —— (2) (c)35 常用的負荷動態(tài)模型 一階感應電動機模型(2) 一階電壓暫態(tài)感應電動機模型① 考慮轉子繞組電磁暫態(tài)的狀態(tài)方程注意： Pm—— 機械轉矩，由初始平衡條件決定，暫態(tài)過程中恒定，可以近似為：36 常用的負荷動態(tài)模型 一階感應電動機模型(2) 一階電壓暫態(tài)感應電動機模型② 功率輸出方程注意： Pm—— 機械轉矩，由初始平衡條件決定，暫態(tài)過程中恒定， 可以近似為：37 常用的負荷動態(tài)模型 差分方程模型 (1) 差分方程模型的一般形式f(.)是關于差分項的非線性函數(shù)。例如 下式所示即為一 種具體的非線性差分方程模型：(2) 線性差分方程模型38 綜合負荷模型的選擇原則 負荷靜態(tài)模型的應用場合 —— 描述靜態(tài)負荷的特性和動態(tài)負荷的靜特性 (1) 描述靜態(tài)負荷特性 潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定仿真中，均可以使用靜態(tài)模 型描述靜態(tài)負荷特性 (2) 描述動態(tài)負荷的慢動態(tài)特性 暫態(tài)穩(wěn)定仿真時，對于時間常數(shù)為數(shù)十秒、分鐘數(shù)量級的動態(tài)負荷，可用靜態(tài) 模型近似描述 (3) 穩(wěn)態(tài)（潮流、靜態(tài)電壓穩(wěn)定）分析中，可以使用靜態(tài)模型近似描述動態(tài)負荷。 如： IM 用恒定阻抗模型描述 負荷動態(tài)模型的應用場合 —— 描述動態(tài)負荷的動特性 (1) 暫態(tài)穩(wěn)定仿真中的快動態(tài)負荷需用動態(tài)模型 （時間常數(shù)為秒級及以下，如 IM） (2) 小擾動穩(wěn)定仿真中的動態(tài)負荷 (3) 長過程動態(tài)穩(wěn)定仿真中，描述動態(tài)負荷、尤其是慢動態(tài)負荷注意： 綜合負荷的描述本身就是近似的，在選擇時，應綜合考慮：應用場合、 研究對象、研究內容、對精度的要求等因素。39 綜合負荷模型的應用現(xiàn)狀(1) 潮流計算中負荷模型的應用 一般采用恒定功率模型； 也使用 ZIP模型和冪函數(shù)模型(2) 暫態(tài)穩(wěn)定計算中負荷模型的應用 綜合負荷接于 220kV變電站 110kV母線： 動態(tài)負荷 +靜態(tài)負荷 動態(tài)負荷：三階感應電動機模型 IM參數(shù)基本上全國統(tǒng)一 “典型參數(shù) ”： Xk=+ 國調 (EPRI)修正： Xk=+ 靜態(tài)負荷： Z模型 或 ZIP模型， 動態(tài)負荷比例 Km ： 45％～ 65％(3) 小擾動穩(wěn)定計算中負荷模型的應用 一般采用 三階感應電動機 并聯(lián) 恒阻抗 模型 40 負荷建模的基本方法(1) 系統(tǒng)建模方法 機理建模： “白箱 ”建模 辨識建模： “黑箱 ”建模、 “灰箱 ”建模(2) 負荷建模方法 (a) 統(tǒng)計綜合法（ Componentbased approach) 基本思想： 調查 —— 統(tǒng)計 —— 綜合 基本信息： 典型用電設備 平均特性參數(shù) (如：電壓、頻率特征指數(shù)、 IM參數(shù) )；