【導讀】類，重點掌握靜態(tài)負荷模型、動態(tài)負荷模型并建立綜合負荷的概念。中的感應電動機模型。掌握感應電動機模型的結(jié)構(gòu)特點及待辨識參數(shù)的物理意義。電壓穩(wěn)定性問題愈來愈突出，負荷模型對系統(tǒng)計算結(jié)果的影響已變得不容忽視。北—華北交流聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和東北—華北聯(lián)網(wǎng)工程調(diào)試等工程項目的研究中，為了解決這一問題，必須探索適用于我國現(xiàn)階段大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)。由于電力系統(tǒng)數(shù)字仿真已被廣泛應用于電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)。目前，負荷建模方法可歸納為兩類，即統(tǒng)計綜合法和總體測辨法。中，對于采用上述兩種方法進行負荷建模的研究已取得了許多成果。因此，電力系統(tǒng)負荷建模被列為重大研究。同時由于感應電動機模型應用廣泛，人們根據(jù)其不同的應用領(lǐng)域和分析計算目的。繞組的電磁暫態(tài)特性以及轉(zhuǎn)子的機械暫態(tài)特性。定后，參數(shù)辨識問題就變?yōu)榍竽硿蕜t函數(shù)達極值的優(yōu)化計算問題。因此，遺傳算法的提出為負荷建模的參數(shù)辨識開

　　

【正文】 39。 ) 39。( 39。 ) ] ( )( 39。)y s y y x x y xsi r u e x u e u G u Brx ? ? ??? ? ? ? ? ?? （ ） x x y yP u i u i?? y x x yQ u i u i?? （ ） 上式中 , P、 Q是綜合負荷總電流對應的綜合負荷從電網(wǎng)吸收的功率。 模型的穩(wěn)態(tài)方程由狀態(tài)方程和輸出方程聯(lián)立求得，如式 ()— ()所示，其中有關(guān)中間變量由式 ()、 ( )確定。 0 0 00 0 00 0 00 0 0039。 39。 1 39。 39。139。 39。 ( 39。 ) 1 39。x x xs s sy y ys s se i ur x r G x B r B x Ge i ux r r B x G r G x B? ? ?? ? ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ???（ ） 0 . 0. 0 . 0000 0 . 00 . 0 0 . 039。39。1 39。39。39。39。( 39。 39。 ) x m ym x m yw x w ys y m xw y m x x m ye x iiis T e T ex e x iT e i e i??????? ? ?????????? ?? ?? （ ） 0 . 0 0 . 0039。39。(1 )(1 )x m x y m yLne i e iK s???? ? ? ? ? ?[ (1 )(1 ) ]nmLP K s??? ? ? ? ? （ ） 0 0 0 00 20()xyx u P u Qi u?? 0 0 0 0020()yxy u P u Qi u?? （ ） . 0 0 0 0()m x x x yi i u G u B? ? ? . 0 0 0 0()m y y y xi i u G u B? ? ? () 上述各式中， 下標中含“ 0”的表示系統(tǒng)的初始穩(wěn)態(tài)值 ； 下標中含“ m”的代表感應電動機的相應量 ； 式 ()中， 039。 (1 )wBTT ???。 根據(jù)系統(tǒng)辨識理論，模型有 2個輸出方程，則可確定 2個非獨立待辨識參數(shù)，這樣可減少模型參數(shù)辨識過程中獨立待辨識參數(shù)的個數(shù)，非獨立待辨識參數(shù)可由獨立待辨識參數(shù)根據(jù)模型的穩(wěn)態(tài)方程求得。該模型中， 以 ,sLxK為 非獨立待辨識參數(shù)，則模型獨立待辨識參數(shù)向量是 ? ?0, , , 39。, , , , TsJG B r x T n T ?。 (2) 模型仿真 步驟 己知模型獨立待辨識參數(shù) , ( ), (0 ), (0 )U k P Q? ，通 過仿真算出模型輸出響 應( ), ( )( 1, 2 , , , , )P k Q k k k N?過程如下： (1) 假定 ( ) ( ), ( ) 0xyU k U k U k??，由 (0), (0), (0)P Q U 根據(jù)上式（ ）可算出 (0), (0)xyii，再結(jié)合獨立待辨識參數(shù) G 和 B 的值根據(jù)上式（ ）可計算出..(0), (0)mx m yii。 (2) 模型的穩(wěn)態(tài)方程 ()— ()求得狀態(tài)變量初始值 39。 (0), 39。 (0)xyee和 (0)s 以及非對立待辨識參數(shù) ,sLxK。 (3) 采用四階龍格 — 庫塔法求解模型的狀態(tài)方程 ()— ()，得狀態(tài)變 量序 列： 39。 (1 ) , 39。 ( 2) , , 39。 ( ) , , 39。 ( ) 。x x x xe e e k e N 39。 (1 ), 39。 ( 2 ), , 39。 ( ), , 39。 ( )。y y y ye e e k e N (1), (2 ), , ( ), , ( )s s s k s N。 (4) 由式 ()和 ()求得模型響應電流序列 : (1), ( 2) , , ( ), , ( )。x x x xi i i k i N (1), (2 ), , ( ), , ( )y y y yi i i k i N。 (5) 由模型 的輸出方程 ()求得模型輸出功率序列 : (1), (2), , ( ), ,P P P k ( ) 。 (1 ) , ( 2 ) , , ( ) , , ( )P N Q Q Q k Q N。 一階機械暫態(tài)感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型 (1) 模型數(shù)學方程 和三階感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型比較，一階機械暫態(tài)感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型忽略轉(zhuǎn)子繞組的電磁暫態(tài)，即對應于（ ）中 39。 0xdedt? 和式（ ）中 39。 0ydedt ? 。由此可解得： 2 3 3 1 3221 2 3( ) ( 39。 ) ( 39。 )39。 ()s y s x x s yxsk r k k x u r u k k x u r ue k k k r? ? ??? ? ? ?? ?? （ ） 2 3 3 1 3221 2 3( ) ( 39。 ) ( 39。 )39。 ()s x s y y s xysk r k k x u r u k k x u r ue k k k r? ? ??? ? ? ? ?? ?? （ ） 其中， 21 2 0 32 2 2 239。39。1 39。 , 39。 (1 ) ,( 39。) ( 39。)ss Bx x x xk x k T s kr x r x??????? ? ? ? ???。 模型的狀態(tài)方程是一階的，也就是只有轉(zhuǎn)子的運動方程。 22( 39。 39。 39。 ) ( 39。 ) ( 39。 39。 39。 ) ( 39。 )[ ( 39。) ]s y x y y s x y x xmJ J sr e x e u e r e x e u ePdsd t T T r x? ? ? ??? ? ? ? ??? ? （ ） 其中， 39。xe 39。ye 由上式（ ） — （ ）求得， mP 由式（ ）求得。 該模型的輸出方程和三階感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型一樣，如式（ ） — （ ）所示。 模型的穩(wěn)態(tài)方程式（ ） — （ ）所示，其中有關(guān)中間變量由式（ ）、（ ）確定。 和三階感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型一樣，該模型中， 以 ,sLxK為非獨立待辨識參數(shù)，則模型的獨立待辨識參數(shù)向量是 ? ?0, , , 39。, 39。 , , , TsJG B r x T n T ?。 (2) 模型仿真 步驟 已知模型獨立待辨識參數(shù) , ( ), (0 ), (0 )U k P Q? ，通過仿真算出模型輸出響應( ), ( )( 1, 2 , , , , )P k Q k k k N?過程如下： (1) 假定 ( ) ( ), ( ) 0xyU k U k U k??，由 (0), (0), (0)P Q U 根據(jù)式（ ）算出 (0), (0)xyii，再結(jié)合獨立待辨識參數(shù) G和 B的值由式（ ）算出 ..(0), (0)mx m yii。 (2) 由模型穩(wěn)態(tài)方程（ ） — （ ）求得狀態(tài)變量初始值 39。 (0), 39。 (0)xyee和 (0)s 以及非對立待辨識參數(shù) ,sLxK；令 0k? 。 (3) 采用四階 龍格一庫塔法求解模型的狀態(tài)方程 () 得狀態(tài)變量下一時刻 的值( 1)sk? 。 (4) 由式（ ） — （ ）求得 39。 ( 1)xek? 和 39。 ( 1)yek? ，再由模型的輸出方程（ ）— （ ）求得模型響應電流 ( 1)xik? 和 ( 1)yik? 以及模型輸出功率 ( 1)Pk? 和( 1)Qk? 。 (5) 令 1kk??，轉(zhuǎn)第（ 3）步，直到 Nk? 為止。 一 階電壓暫態(tài)感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型 (1) 模型數(shù)學方程 參照文獻 [[42]和 [43]，即可推得一階電壓暫態(tài)感應電動機并聯(lián)恒阻抗模型。 模型的狀態(tài)方程如下 : 2239。39。39。 39。 ( )39。mTXdET E C Vd t E? ? ? ? （ ） 其中， 0mdTP? =恒定值。 模型的輸出方程如下： 0ddPP? =恒定值 （ ） 22239。()39。39。ddE V VQPXX? ? ? ? （ ） 2sP VG? 2sQ VB? （ ） dsP P P?? dsQ Q Q?? （ ） 由狀態(tài)方程和輸出方程，可推得模型的穩(wěn)態(tài)方程如下： 22200 0 0 0 39。39。 ( ) ( )39。dd V XE P Q XV? ? ? （ ） 0220039。39。()39。mECTXVE?? （ ） 該模型中，以 C為非獨立待辨識參數(shù)，則模型的獨立待辨識參數(shù)向量是 ? ?, , 39。, 39。 TG B x T 。 (2) 模型仿真步驟 已知模型獨立待辨識參數(shù) , ( ), (0 ), (0 )U k P Q? ，通過仿真算出模型輸出響應 ( ), ( )( 1, 2 , , , , )P k Q k k k N?過程如下： (1) 假定 ( ) ( ), ( ) 0xyU k U k U k??，由 (0), (0), (0)P Q U 和獨立待辨識參數(shù) G 和 B 根據(jù)式（ ）和（ ）算出 (0)dP （即 mT ）和 (0)dQ 。 (2) 由模型的穩(wěn)態(tài)方程（ ）和（ ）求得狀態(tài)變量初始值 39。(0)E 以及非對立待辨識參數(shù) C；令 0k? 。 (3) 采用四階龍格一庫塔法求解模型的狀態(tài)方程 （ ） 得狀態(tài)變量下一時刻 的值39。( 1)Ek? 。 (4) 由（ ） — （ ）求得 ( 1)dPk? 和 ( 1)dQk? 以及模型輸出功率 ( 1)Pk? 和 ( 1)Qk? 。 (5) 令 1kk??，轉(zhuǎn)第（ 3）步，直到 Nk? 為止 。