CN103337858A - 一种配电网***非线性负荷模型的建立方法 - Google Patents

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刘永刚
王新彦
杨亚奇
赵莉华
张亚超
金阳
任泽生
雷晶晶
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LULIANG POWER SUPPLY Co OF SHANXI ELECTRIC POWER Co
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明一种配电网***非线性负荷模型的建立方法，属于配电网负荷模型建模技术领域；解决的技术问题是：提供一种通用的能够准确模拟实际负荷情况的非线性负荷模型；采用的技术方案是：按以下步骤进行：第一步：在仿真***中选择n个正弦电流源，第二步：设置每个正弦电流源的频率，第三步：设置每个正弦电流源的幅值，第四步：将上述n个正弦电流源相加，输出相加得到的电流源，该电流源即为配电网非线性负荷源模型；本发明适用于电力部门。

Description

一种配电网***非线性负荷模型的建立方法
技术领域
本发明一种配电网***非线性负荷模型的建立方法，属于配电网负荷模型建模技术领域。
背景技术
近年来，随着电力电子装置等非线性负荷在电力***中的广泛应用，由其产生的电力谐波对电网的污染日益严重，严重影响与用户直接联系的配电网***的电能质量，为了研究分析配电网***电能质量问题，计算机仿真技术是重要手段之一，在进行计算机仿真分析时，如何建立含有非线性负荷的线路负荷源模型是分析和仿真的关键。
配电网中接有各种负荷类型，包括线性、非线性、阻性、感性、容性等，现有的仿真分析中常常以某种非线性负荷模型来模拟实际负荷，这对一些专线供电用户可行，对于大部分非专线供电用户，接有各种线性、非线性负荷，并且负荷类型和大小都随时变化时，此时无法采用某一种或某几种类型的负荷源来模拟实际负荷情况，无法进行准确的模拟。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种通用的能够准确模拟实际负荷情况的非线性负荷模型。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种配电网***非线性负荷模型的建立方法，所述方法按以下步骤进行：
第一步：在仿真***中选择n个正弦电流源，其中n为总的谐波次数，进入第二步；
第二步：设置每个正弦电流源的频率，将n个正弦电流源依次编号1至n，根据公式fn=50nHz计算每个正弦电流源的频率，根据计算结果，依次设置每个正弦电流源的频率，进入第三步；
第三步：设置每个正弦电流源的幅值，幅值大小为依次为基波和各次谐波的幅值大小，进入第四步；
第四步：将上述n个正弦电流源相加，输出相加得到的电流源，该电流源即为配电网非线性负荷源模型。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明采用频率不同的电流源相加来模拟配网***线路的负荷模型，不涉及具体的负载性质及类型，所建立的模型适用于任何线路及任何负载，随着负载的变化可方便地修改，模拟准确，并且通用性强。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
图1是本发明谐波源模型的示意图；
图2是实施例一中正弦电流信号的示意图；
图3是实施例一中建立谐波源模型的示意图；
图中：1为正弦电流源，2为加法器，3为将正弦电流信号转换成正弦电流源的器件。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种配电网***非线性负荷模型的建立方法，所述方法按以下步骤进行：
第一步：由于谐波源本质上为向电网注入谐波的电流源，且谐波能通过傅立叶分解为大于基波频率的正弦波，所以在仿真***中选择n个正弦电流源，其中n为总的谐波次数，然后进入第二步；
第二步：设置每个正弦电流源的频率，将n个正弦电流源依次编号1至n，根据公式fn=50nHz计算每个正弦电流源的频率，根据计算结果，依次设置每个正弦电流源的频率，如：基波频率为50HZ，二次谐波频率为100HZ……，n次谐波的频率为50nHZ，然后进入第三步；
第三步：设置每个正弦电流源的幅值，幅值大小依次为被模拟的实际线路中基波和各次谐波的幅值大小，然后进入第四步；
第四步：将上述n个正弦电流源相加，输出相加得到的电流源，该电流源即为配电网非线性负荷源模型。
本方法采用频率不同的电流源相加来模拟配网***线路的负荷模型，不涉及具体的负载性质及类型，所建立的模型适用于任何线路及任何负载，随着负载的变化可方便地修改，模拟准确，并且通用性强。
实施例一：下面以9次谐波为例，说明本方法在仿真软件matlab中的simulink中建立谐波源的方法：
第一步：在元件库里选择9个正弦电流源，如图2所示，进入第二步；
第二步：设置每个正弦电流源的频率，由于我国的工频f1=50Hz，根据谐波的概念二次谐波即为f2=100Hz，相应三次谐波f3=150Hz……9次谐波f9=450Hz，进入第三步；
第三步：设置每个正弦电流源的幅值，幅值大小即为谐波值的大小，进入第四步；
第四步：将设置好的正弦电流信号相加，然后输出，如图3所示，即得到含有2-9次谐波的非线性负荷源模型，可接入电网。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，例如，本发明中第二步和第三步的顺序可以调换，该调换后的方法也因归为本专利申请所要保护的范围。

Claims (1)

1.一种配电网***非线性负荷模型的建立方法，其特征在于：所述方法按以下步骤进行：
第一步：在仿真***中选择n个正弦电流源，其中n为总的谐波次数，进入第二步；
第二步：设置每个正弦电流源的频率，将n个正弦电流源依次编号1至n，根据公式fn=50nHz计算每个正弦电流源的频率，根据计算结果，依次设置每个正弦电流源的频率，进入第三步；
第三步：设置每个正弦电流源的幅值，幅值大小为依次为基波和各次谐波的幅值大小，进入第四步；
第四步：将上述n个正弦电流源相加，输出相加得到的电流源，该电流源即为配电网非线性负荷源模型。
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