【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 域離散模型： 用時(shí)域上的離散時(shí)間點(diǎn)描述，如差分方程模型 在總體測(cè)辨建模時(shí)，由于輸入 輸出數(shù)據(jù)是離散的時(shí)間序列， 即使是時(shí)域連續(xù)模型（如 IM模型），也將是在離散時(shí)域上辨識(shí)。(4) 按是否在時(shí)間域描述 時(shí)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(fù)荷特性描述方式 參數(shù)模型： 有確定模型類（結(jié)構(gòu)）和確定模型參數(shù)的模型 非參數(shù)模型： 沖擊響應(yīng)模型、階躍響應(yīng)模型等 24 負(fù)荷模型的基本類型(6) 按是否反映負(fù)荷非線性特性 線性模型： P、 Q （或 ix、 iy ）與 V、 f 是 線性關(guān)系 非線性模型： P、 Q （或 ix、 iy ）與 V、 f 是 非線性關(guān)系 特別注意：模型、系統(tǒng)的線性與非線性的 2個(gè)相關(guān)概念： (a) 系統(tǒng)線性 和 關(guān)于參數(shù)空間線性 系統(tǒng)線性：模型的輸出關(guān)于輸入變量是線性的； 關(guān)于參數(shù)空間線性：模型的輸出關(guān)于參數(shù)是線性的。 例： 此模型系統(tǒng) 非線性 但 關(guān)于參數(shù)空間 線性(b) 本質(zhì)線性 和 本質(zhì)非線性 經(jīng)適當(dāng)變換可將本來(lái)為非線性的模型轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性模型，則原來(lái)的模型為本質(zhì)線性； 不能經(jīng)數(shù)學(xué)變換將非線性的模型轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性模型，則原來(lái)模型為本質(zhì)非線性。 例： 如本質(zhì)線性模型 本質(zhì)非線性模型：25 常用的負(fù)荷靜態(tài)模型(1) 多項(xiàng)式類負(fù)荷模型多項(xiàng)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(fù)荷靜態(tài)模型(3) 頻率影響的考慮考慮頻率影響時(shí)的常用靜態(tài)負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)：ZIP模型：冪函數(shù)模型：(2) 冪函數(shù)負(fù)荷模型 27 常用的負(fù)荷靜態(tài)模型(4) 負(fù)荷的電壓和頻率特征指數(shù) (a) 定義： 在基準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)（初始運(yùn)行點(diǎn)），負(fù)荷吸收功率對(duì)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(wú)功電壓特征指數(shù)： 無(wú)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(fù)荷靜態(tài)模型(4) 負(fù)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(guān)系 當(dāng)已知負(fù)荷的特征指數(shù)，則可確定其對(duì)應(yīng)的 ZIP 模型的參數(shù)：(d) 意義： 描述了負(fù)荷的靜態(tài)特性， 反映了負(fù)荷（功率）的電壓（頻率）調(diào)節(jié)能力， 其值為 在基準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)， 每單位電壓（頻率）變化引起的負(fù)荷功率的變化量 。當(dāng)已知 ZIP 模型的參數(shù)，則可確定負(fù)荷的電壓特征指數(shù)：29 常用的負(fù)荷靜態(tài)模型(4) 負(fù)荷的電壓和頻率特征系數(shù)（指數(shù)） (e) 典型負(fù)荷（用電設(shè)備）的靜態(tài)特性 參數(shù)用電設(shè)備pv pf qv qf白熾燈 0 0 0熒光燈 電熱器 0 0 0感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 冶煉 0鋁廠 30 常用的負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 機(jī)電暫態(tài)三階感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型 (1) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等值電路31 常用的負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 三階機(jī)電暫態(tài)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型 (2) 描述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程(a) 電壓平衡方程和輸出方程32 常用的負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 (2) 描述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程(b) 狀態(tài)方程(c) 幾種基本的機(jī)械負(fù)載特性33 常用的負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 三階機(jī)電暫態(tài)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型 (2) 描述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本方程(d) 電磁轉(zhuǎn)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(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 一階感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型(1) 一階機(jī)械暫態(tài)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型① 輸出方程② 狀態(tài)方程③ 電磁轉(zhuǎn)矩描述 —— (2) (d) ②④ 機(jī)械轉(zhuǎn)矩描述 —— (2) (c)35 常用的負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 一階感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型(2) 一階電壓暫態(tài)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型① 考慮轉(zhuǎn)子繞組電磁暫態(tài)的狀態(tài)方程注意： Pm—— 機(jī)械轉(zhuǎn)矩，由初始平衡條件決定，暫態(tài)過(guò)程中恒定，可以近似為：36 常用的負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型 一階感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型(2) 一階電壓暫態(tài)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型② 功率輸出方程注意： Pm—— 機(jī)械轉(zhuǎn)矩，由初始平衡條件決定，暫態(tài)過(guò)程中恒定， 可以近似為：37 常用的負(fù)荷動(dòng)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(guān)于差分項(xiàng)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(fù)荷模型的選擇原則 負(fù)荷靜態(tài)模型的應(yīng)用場(chǎng)合 —— 描述靜態(tài)負(fù)荷的特性和動(dòng)態(tài)負(fù)荷的靜特性 (1) 描述靜態(tài)負(fù)荷特性 潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定仿真中，均可以使用靜態(tài)模 型描述靜態(tài)負(fù)荷特性 (2) 描述動(dòng)態(tài)負(fù)荷的慢動(dòng)態(tài)特性 暫態(tài)穩(wěn)定仿真時(shí)，對(duì)于時(shí)間常數(shù)為數(shù)十秒、分鐘數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)負(fù)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(dòng)態(tài)負(fù)荷。 如： IM 用恒定阻抗模型描述 負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型的應(yīng)用場(chǎng)合 —— 描述動(dòng)態(tài)負(fù)荷的動(dòng)特性 (1) 暫態(tài)穩(wěn)定仿真中的快動(dòng)態(tài)負(fù)荷需用動(dòng)態(tài)模型 （時(shí)間常數(shù)為秒級(jí)及以下，如 IM） (2) 小擾動(dòng)穩(wěn)定仿真中的動(dòng)態(tài)負(fù)荷 (3) 長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)態(tài)穩(wěn)定仿真中，描述動(dòng)態(tài)負(fù)荷、尤其是慢動(dòng)態(tài)負(fù)荷注意： 綜合負(fù)荷的描述本身就是近似的，在選擇時(shí)，應(yīng)綜合考慮：應(yīng)用場(chǎng)合、 研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容、對(duì)精度的要求等因素。39 綜合負(fù)荷模型的應(yīng)用現(xiàn)狀(1) 潮流計(jì)算中負(fù)荷模型的應(yīng)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(jì)算中負(fù)荷模型的應(yīng)用 綜合負(fù)荷接于 220kV變電站 110kV母線： 動(dòng)態(tài)負(fù)荷 +靜態(tài)負(fù)荷 動(dòng)態(tài)負(fù)荷：三階感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型 IM參數(shù)基本上全國(guó)統(tǒng)一 “典型參數(shù) ”： Xk=+ 國(guó)調(diào) (EPRI)修正： Xk=+ 靜態(tài)負(fù)荷： Z模型 或 ZIP模型， 動(dòng)態(tài)負(fù)荷比例 Km ： 45％～ 65％(3) 小擾動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算中負(fù)荷模型的應(yīng)用 一般采用 三階感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 并聯(lián) 恒阻抗 模型 40 負(fù)荷建模的基本方法(1) 系統(tǒng)建模方法 機(jī)理建模： “白箱 ”建模 辨識(shí)建模： “黑箱 ”建模、 “灰箱 ”建模(2) 負(fù)荷建模方法 (a) 統(tǒng)計(jì)綜合法（ Componentbased approach) 基本思想： 調(diào)查 —— 統(tǒng)計(jì) —— 綜合 基本信息： 典型用電設(shè)備 平均特性參數(shù) (如：電壓、頻率特征指數(shù)、 IM參數(shù) )；