CN114462218B - 一种电力电子设备用电功率的模拟方法及模拟装置 - Google Patents

一种电力电子设备用电功率的模拟方法及模拟装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力电子设备用电功率的模拟方法及模拟装置，用于准确模拟电力电子设备群在使用过程中的用电功率变化情况。方法包括以下步骤：针对需要模拟的同型号电力电子设备群，确定计算功率标幺值的基准值；测量电力电子设备在不同工况下的用电功率；根据测量获得的电力电子设备在不同工况下的用电功率，分别对各类工况下的用电功率进行建模，获得各类工况下的功率模型；模拟单台电力电子设备的用电功率；根据单台电力电子设备的用电功率，模拟电力电子设备群的用电功率。本发明可以模拟出任意台数电力电子设备从启动到关机期间的用电功率变化情况，对于具有大量电力电子设备的用电场所的供配电设备和线路的准确选型与合理设计有重要参考意义。

Description

一种电力电子设备用电功率的模拟方法及模拟装置
技术领域
本发明属于供配电***设计领域，特别涉及一种电力电子设备用电功率的模拟方法及模拟装置。
背景技术
供配电***的设计中用电负荷的计算是一项重要内容，用电负荷计算结果对供电容量报装、选择供配电设备及安全经济运行起决定性的作用。用电负荷计算的目的是：(1)计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据；(2)计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择设备的依据；(3)计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择线路电缆或导线截面的依据；(4)计算尖峰负荷，用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件。
我国目前普遍采用需要系数法和二项式系数法确定用电设备的负荷，其中需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的方法，最为简便；而二项式系数法在确定设备台数较少且各台设备容量差别大的分支干线计算负荷时比较合理；在建筑配电中，还常用负荷密度法和单位指标法统计计算负荷。在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。目前供配电***设计中所采用的负荷计算方法主要针对用电功率较为稳定且容易确定的设备，并不适用于具有连续冲击特性的电力电子设备。
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。电力电子技术作为一种弱电控制强电的媒体，连接了计算机与机电生产设备，在众多工业生产过程中，必定会使用到各种交流电动机，交流电机变频调速技术的运用是整个电气节能的关键，虽然其动力设备性能较好，且还可以提供直流斩波电源，但需要注意交流电动机的主体依旧是电力电子装备。而电力电子设备的用电功率具有较大的波动性，例如计算机设备，其与具体执行的计算任务有关，并且与计算机电源的额定功率有显著差异；变频电机，其与电动机所带负荷功率有关；LED节能灯与灯光的亮度有关。因此，现有负荷计算方法在模拟电力电子设备的用电功率时存在以下3点主要不足：
(1)电力电子设备的电源功率冗余通常较大，并且用电功率高低与具体用途密切相关，现有负荷计算方法难以准确得出电力电子设备的用电功率；
(2)现有负荷计算方法无法得到电力电子设备启动时的冲击电流，从而无法在供配电***设计时考虑冲击电流的影响；
(3)目前计算多台设备的总用电功率时仅考虑了设备使用的同时率，而大批电力电子设备的总用电功率还与每台电力电子设备所执行的任务有关，这是同时率难以体现的。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提出了一种电力电子设备用电功率的模拟方法及模拟装置，用于准确模拟电力电子设备群在使用过程中的用电功率变化情况。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供一种电力电子设备用电功率的模拟方法，包括以下步骤：
针对需要模拟的同型号电力电子设备群，确定计算功率标幺值的基准值；所述电子电力设备群中电力电子设备均为相同型号；
根据所述基准值，测量电力电子设备在不同种类工况下的用电功率；
根据测量获得的电力电子设备在不同种类工况下的用电功率，分别对各种类工况下的用电功率进行建模，获得各种类工况下的功率模型；
根据各种类工况下的功率模型，模拟单台电力电子设备的用电功率；
根据单台电力电子设备的用电功率，模拟电力电子设备群的用电功率。
进一步的，确定计算功率标幺值的基准值的方法包括：
采用所述电力电子设备群中的单个电子电力设备的设备控制处理器的热设计功耗作为计算功率标幺值的基准。
上述设置带来的有益效果：采用控制微处理的热设计功耗(TDP)作为计算功率标幺值的基准，不使用电源额定功率的原因是采用相同控制微处理的电力电子设备可能采用不同的电源方案(如单电源或冗余电源)，而电力电子设备的实际运行功率与控制微处理功率相关，而与电源额定功率无关。
进一步的，电力电子设备的不同种类工况包括：启动、待机、轻度使用、中度使用、重度使用和极度使用。
进一步的，测量电力电子设备在不同种类工况下的用电功率的方法包括：
采用1ms的时间间隔测量电力电子设备的启动的工况下的用电功率；
采用1s的时间间隔测量电力电子设备的待机、轻度使用、中度使用、重度使用和极度使用的工况下的用电功率。
进一步的，分别对各种类工况下的用电功率进行建模的方法包括：
对电力电子设备启动段的用电功率进行建模；
对电力电子设备待机和极度使用工况下的用电功率进行建模；
对电力电子设备待机和极度使用工况下的用电功率进行建模。
进一步的，对电力电子设备启动段的用电功率进行建模的方法包括：
启动段的持续时间定为3s，并分为0～0.1s和0.1s～3s两段，均采用以时间为变量的多项式进行拟合建模。
进一步的，对电力电子设备待机和极度使用工况下的用电功率进行建模的方法包括：
将待机工况下的功率标幺值的平均值，作为待机工况的功率模型；
将极度使用工况下的功率标幺值的平均值，作为极度使用工况的功率模型；
对电力电子设备轻度使用、中度使用、重度使用工况下的用电功率进行建模的方法包括：
将恒定分量、叠加于恒定分量上的加性随机分量、周期分量、叠加于周期分量上的加性随机分量叠加后作为电力电子设备的功率模型；
其中，所述叠加于恒定分量上的加性随机分量和所述叠加于周期分量上的加性随机分量均为广义极值分布，但不同工况下广义极值分布的参数不同。
进一步的，模拟单台电力电子设备的用电功率的方法包括：
设定单台电力电子设备的启、停时间段T，启、停时间段T中包含持续3s的启动段；
接着在(T-3)s的运行时间段中随机生成轻度使用、中度使用、重度使用、极度使用四个工况下的各自任务数和持续时间；
然后将各种工况任务数随机排列，其余时间均为待机工况，生成单台电力电子设备用电工况时间表；
根据单台电力电子设备用电工况时间表和各种工况下的功率模型，生成单台电力电子设备的功率曲线。
进一步的，模拟电力电子设备群的用电功率的方法包括：
设定电力电子设备群的启动时间段和关机时间段；
在启动时间段和关机时间段上同时采用正态分布来抽样得到电力电子设备群中每台电力电子设备的启、停时间；
根据生成的单台电力电子设备的功率曲线，累加每台电力电子设备的功率曲线得到电力电子设备群的用电功率曲线。
第二方面，本发明提供了一种电力电子设备用电功率的模拟装置，所述装置包括：
基准值模块：用于针对需要模拟的同型号电力电子设备群，确定计算功率标幺值的基准值；
测量模块：用于根据所述基准值，测量电力电子设备在不同种类工况下的用电功率；
建模模块：用于根据测量获得的电力电子设备在不同种类工况下的用电功率，分别对各种类工况下的用电功率进行建模，获得各种类工况下的功率模型；
单台模拟模块：用于根据各种类工况下的功率模型，模拟单台电力电子设备的用电功率；
设备群模拟模块：用于根据单台电力电子设备的用电功率，模拟电力电子设备群的用电功率。
第三方面，本发明提供一种电力电子设备用电功率的模拟装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明以电力电子设备的实测用电功率数据为基础，考虑了电力电子设备的各种不同工况，根据不同工况下电力电子设备用电功率的变化规律建立起响应的用电功率模型。该模型能够准确反映电力电子设备在不同工况下的用电功率随时间变化的情况，通过随机模拟的方法可以得到单台电力电子设备或一个电力电子设备群的用电功率随时间变化的可能情况，从而可以为具有大量电力电子设备的用电场所的供配电设备及线路的准确选型与合理设计提供重要的参考。
附图说明
图1为实施例一的电力电子设备用电功率的模拟方法的流程图；
图2为实施例一的实测的单台电力电子设备在六种工况下的用电功率；
图3是实施例一的单台电力电子设备启动段的用电功率变化曲线；
图4是实施例一的单台电力电子设备在轻度使用、中度使用和重度使用工况下的用电功率随机分量的概率分布情况；
图5是实施例一的单台电力电子设备在轻度使用、中度使用和重度使用工况下的实测用电功率变化情况与模型模拟出的用电功率曲线的对比图；
图6是实施例一的模拟出的单台电力电子设备在启停时间段内的用电功率曲线；
图7是实施例一的模拟出的100台电力电子设备启停时刻的分布；
图8是实施例一的模拟出的100台电力电子设备在启停时间段内的总用电功率曲线。
具体实施方式
实施例一：
本实施例的电力电子设备以日常工作学习和工业***中常用的计算机为例，计算机若要工作必须要有电源适配器，而电源适配器，是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，是典型的电力电子设备。
本实施例提供了一种电力电子设备(以计算机设备为例)用电功率的模拟方法，包括以下步骤：
步骤1：针对需要模拟的同型号计算机群，确定计算功率标幺值的基准值。
优选地，本发明中采用CPU的热设计功耗(TDP)作为计算功率标幺值的基准，不使用电源额定功率的原因是采用相同CPU的计算机可能采用不同的电源方案(如单电源或冗余电源)，而计算机的实际运行功率与CPU功率相关，而与电源额定功率无关。
步骤2：测量计算机在启动、待机、轻度使用(例如处理文档)、中度使用(例如观看视频)、重度使用(例如运行应用程序并占满CPU单个核心)、极度使用(例如运行应用程序并占满CPU全部核心)等六种工况下的用电功率。
优选地，在功率测量过程中，计算机的启动过程的测量采用1ms的时间间隔，其他工况的测量采用1s的时间间隔。
步骤3：对计算机启动段的用电功率进行建模。
优选地，启动段的持续时间定为3s，并分为0～0.1s和0.1s～3s两段，均采用以时间为变量的多项式进行拟合建模。
步骤4：对计算机待机和极度使用工况下的用电功率进行建模。
优选地，将待机工况和极度使用工况下的功率标幺值的平均值，分别作为待机工况和极度使用工况的功率模型。
步骤5：对计算机轻度使用、中度使用、重度使用工况下的用电功率进行建模。
优选地，采用“恒定分量+加性随机分量(叠加于恒定分量上)+周期分量(近似周期性出现的分量)+加性随机分量(叠加于周期分量上)”作为计算机设备的功率模型。
优选地，叠加于恒定分量上的加性随机分量和叠加于周期分量上的加性随机分量均采用广义极值分布，但不同工况下广义极值分布的参数不同。
步骤6：模拟单台计算机设备的用电功率。
优选地，模拟单台计算机设备的用电功率的具体过程为：首先设定单台计算机的启、停时间段T(T中包含持续3s的启动段)，接着在(T-3)s的运行时间段中随机生成四个工况(轻度使用、中度使用、重度使用、极度使用)下的各自任务数和持续时间，然后将各种工况任务数随机排列，其余时间均为待机工况，如此可生成单台计算机的功率曲线。
步骤7：模拟计算机设备群的用电功率。
优选地，模拟计算机设备群的用电功率的具体过程为：首先设定计算机群的启动时间段和关机时间段，然后在启动时间段和关机时间段上同时采用正态分布来抽样得到计算机设备群中每台计算机的启、停时间，接着重复步骤6模拟出每台计算机在整个工作时间段内的功率曲线，最后累加每台计算机的功率曲线得到计算机设备群的用电功率曲线。
本实施例以计算机设备的实测用电功率数据为基础，考虑了计算机设备的六种不同工况，根据不同工况下计算机用电功率的变化规律建立起响应的用电功率模型。该模型能够准确反映计算机设备在不同工况下的用电功率随时间变化的情况，通过随机模拟的方法可以得到单台计算机或一个计算机群的用电功率随时间变化的可能情况，从而可以为具有大量计算机设备的用电场所的供配电设备及线路的准确选型与合理设计提供重要的参考。
本实施例采用的计算配置如表1所列，1ms间隔的用电功率数据采用便携录波仪ZH-102记录，1s间隔的用电功率数据采用智能电参数测试仪PZ-9901U记录。
表1测试用计算机的配置
配置 型号
CPU AMD Ryzen 5600x
内存 16G
硬盘 256G SSD+1TB HD
主板 B550
显卡 NVIDIA GeForce GTX 950
电源 额定500W
步骤1：针对需要模拟的同型号计算机群，确定计算功率标幺值的基准值。
优选地，本发明中采用CPU的热设计功耗(TDP)作为计算功率标幺值的基准，不使用电源额定功率的原因是采用相同CPU的计算机可能采用不同的电源方案(如单电源或冗余电源)，而计算机的实际运行功率与CPU功率相关，而与电源额定功率无关。
根据表1所列的计算机配置，查询得CPU的热设计功耗(TDP)为65W，因此采用65W作为本实施例中的功率标幺值的基准值。
步骤2：测量计算机在启动、待机、轻度使用(处理文档)、中度使用(观看视频)、重度使用(运行应用程序并占满CPU单个核心)、极度使用(运行应用程序并占满CPU全部核心)等六种工况下的用电功率。
优选地，在功率测量过程中，计算机的启动过程的测量采用1ms的时间间隔，其他工况的测量采用1s的时间间隔。
六种工况下的计算机的用电功率变化情况如图2所示。
步骤3：对计算机启动段的用电功率进行建模。
优选地，启动段的持续时间定为3s，并分为0～0.1s和0.1s～3s两段，均采用以时间为变量的多项式进行拟合建模。
采用Matlab软件对计算机启动段的用电功率数据进行分段多项式拟合，得到的模型为：
Figure BDA0003478365450000091
步骤4：对计算机待机和极度使用工况下的用电功率进行建模。
优选地，将待机工况和极度使用工况下的功率标幺值的平均值，分别作为待机工况和极度使用工况的功率模型。
从图2中可以看出计算机处于待机和极度使用时除了极少几个功率凸变点以外(这些突变点直接剔除)，其他时间的用电功率几乎保持恒定。待机时的用电功率标幺值的平均值为1.154，极度使用的用电功率标幺值的平均值为2.045。
步骤5：对计算机轻度使用、中度使用、重度使用工况下的用电功率进行建模。
优选地，采用“恒定分量+加性随机分量(叠加于恒定分量上)+周期分量(近似周期性出现的分量)+加性随机分量(叠加于周期分量上)”作为计算机设备的功率模型。
优选地，叠加于恒定分量上的加性随机分量和叠加于周期分量上的加性随机分量均采用广义极值分布，但不同工况下广义极值分布的参数不同。
广义极值分布的表达式如式(2)：
Figure BDA0003478365450000101
式中：-∞＜x＜∞，k,μ,σ在不同工况下的取值不同。
根据2所示的实测数据，得到不同工况下的计算机用电功率各分量的取值和模型如表2所列。图4给出了计算机设备轻度使用、中度使用和重度使用工况下的随机量的概率分布曲线。
表2计算机不同工况下用电功率分量的取值或模型
Figure BDA0003478365450000102
根据表2所列，计算机在轻度使用、中度使用和重度使用工况下用电功率P(t)表达式分别如式(3)、式(4)和式(5)，其中t为计算机轻度使用工况下的运行时间，a(t)为叠加到周期分量上的加性随机分量的取样值、b(t)为叠加到恒定分量上的加性随机分量的取样值，j为周期分量段中运行时间，mod(·)是向下取整函数。
Figure BDA0003478365450000103
Figure BDA0003478365450000111
Figure BDA0003478365450000112
图5给出了根据式(3)、式(4)和式(5)生成的计算机设备轻度使用、中度使用和重度使用工况下的有功功率变化情况与实测功率数据的对比情况，结果表明了式(3)、式(4)和式(5)所示模型的有效性。
图5中，(a)部分表示轻度使用的原始实测数据和模型生成功率，(b)部分表示中度使用的原始实测数据和模型生成功率，(c)部分表示重度使用的原始实测数据和模型生成功率。
步骤6：模拟单台计算机设备的用电功率。
优选地，模拟单台计算机设备的用电功率的具体过程为：首先设定单台计算机的启、停时间段T(T中包含持续3s的启动段)，接着在(T-3)s的运行时间段中随机生成四个工况(轻度使用、中度使用、重度使用、极度使用)下的各自任务数和持续时间，然后将各种工况任务数随机排列，其余时间均为待机工况，如此可生成单台计算机的功率曲线。
将计算机的启动时间设为早上8:00，关机时间设定为下午17:00，实施例中设定轻度使用概率0.5、中度使用概率0.2、重度使用概率0.2、极度使用概率0.1，各种工况概率应根据实际使用情况设置。生成全天的用电功率曲线，表3列出了随机生成的各种工况的出现时刻(单位为s，以当天以00:00:00为0s)。生成的用电功率曲线如图6所示。
表3模拟单台计算机用电功率时生成的不同工况工作时间
Figure BDA0003478365450000121
步骤7：模拟计算机设备群的用电功率。
优选地，模拟计算机设备群的用电功率的具体过程为：首先设定计算机群的启动时间段和关机时间段，然后在启动时间段和关机时间段上同时采用正态分布来抽样得到计算机设备群中每台计算机的启、停时间，接着重复步骤6模拟出每台计算机在整个工作时间段内的功率曲线，最后累加每台计算机的功率曲线得到计算机设备群的用电功率曲线。
设定计算机群中有同型号计算机100台，启动时间段为8:00～8:30，关机时间段为17:00～17:30，根据正态分布抽样得到的100台计算机的启停时间如图7所示，每一台计算的用电曲线不再展示，累加得到的100台计算机总的用电功率曲线如图8所示。
本实施例以计算机设备(一种电力电子设备)的实测用电功率数据为基础，考虑了计算机设备的六种不同工况，根据不同工况下计算机用电功率的变化规律建立起响应的用电功率模型。该模型能够准确反映计算机设备在不同工况下的用电功率随时间变化的情况，通过随机模拟的方法可以得到单台计算机或一个计算机群的用电功率随时间变化的可能情况，从而可以为具有大量计算机设备的用电场所的供配电设备及线路的准确选型与合理设计提供重要的参考。
实施例二：
本实施例的电力电子设备仍以计算机为例，本实施例提供一种电力电子设备用电功率的模拟装置，所述装置包括：
基准值模块：用于针对需要模拟的同型号计算机群，确定计算功率标幺值的基准值；
测量模块：用于根据所述基准值，测量计算机在不同种类工况下的用电功率；
建模模块：用于根据测量获得的计算机在不同种类工况下的用电功率，分别对各种类工况下的用电功率进行建模，获得各种类工况下的功率模型；
单台模拟模块：用于根据各种类工况下的功率模型，模拟单台电力电子设备的用电功率；
设备群模拟模块：用于根据单台电力电子设备的用电功率，模拟电力电子设备群的用电功率。
本实施例的装置可以用于实现实施例一所述的方法。
实施例三：
本发明提供一种电力电子设备用电功率的模拟装置，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行实施例一所述方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电力电子设备用电功率的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
针对需要模拟的同型号电力电子设备群，确定计算功率标幺值的基准值；
根据所述基准值，测量电力电子设备在不同种类工况下的用电功率；
根据测量获得的电力电子设备在不同种类工况下的用电功率，分别对各种类工况下的用电功率进行建模，获得各种类工况下的功率模型；
根据各种类工况下的功率模型，模拟单台电力电子设备的用电功率；
根据单台电力电子设备的用电功率，模拟电力电子设备群的用电功率；
确定计算功率标幺值的基准值的方法包括：
采用设备控制处理器的热设计功耗作为计算功率标幺值的基准；
模拟单台电力电子设备的用电功率的方法包括：
设定单台计算机的启、停时间段T，启、停时间段T中包含持续3s的启动段；
接着在（T-3）s的运行时间段中随机生成轻度使用、中度使用、重度使用、极度使用四个工况下的各自任务数和持续时间；
然后将各种工况任务数随机排列，其余时间均为待机工况，生成单台电力电子设备用电工况时间表；
根据单台电力电子设备用电工况时间表和各种工况下的功率模型，生成单台电力电子设备的功率曲线；
模拟电力电子设备群的用电功率的方法包括：
设定电力电子设备群的启动时间段和关机时间段；
在启动时间段和关机时间段上同时采用正态分布来抽样得到电力电子设备群中每台电力电子设备的启、停时间；
根据生成的单台电力电子设备的功率曲线，累加每台电力电子设备的功率曲线得到电力电子设备群的用电功率曲线。
2.根据权利要求1所述的电力电子设备用电功率的模拟方法，其特征在于，电力电子设备的不同种类工况包括：启动、待机、轻度使用、中度使用、重度使用和极度使用。
3.根据权利要求2所述的电力电子设备用电功率的模拟方法，其特征在于，测量电力电子设备在不同种类工况下的用电功率的方法包括：
在功率测量过程中，电力电子设备的启动过程的测量采用1ms的时间间隔，其他工况的测量采用1s的时间间隔。
4.根据权利要求2所述的电力电子设备用电功率的模拟方法，其特征在于，分别对各种类工况下的用电功率进行建模的方法包括：
对电力电子设备启动段的用电功率进行建模；
对电力电子设备待机和极度使用工况下的用电功率进行建模；
对电力电子设备轻度使用、中度使用、重度使用工况下的用电功率进行建模。
5.根据权利要求4所述的电力电子设备用电功率的模拟方法，其特征在于，对电力电子设备启动段的用电功率进行建模的方法包括：
启动段的持续时间定为3s，并分为0~0.1s和0.1s~3s两段，均采用以时间为变量的多项式进行拟合建模；
对电力电子设备待机和极度使用工况下的用电功率进行建模的方法包括：
将待机工况下的功率标幺值的平均值，作为待机工况的功率模型；
将极度使用工况下的功率标幺值的平均值，作为极度使用工况的功率模型；
对电力电子设备轻度使用、中度使用、重度使用工况下的用电功率进行建模的方法包括：
采用“恒定分量+加性随机分量+周期分量+加性随机分量”作为电力电子设备的功率模型；
所述加性随机分量和所述加性随机分量均采用广义极值分布。
6.一种电力电子设备用电功率的模拟装置，其特征在于，所述装置包括：
基准值模块：用于针对需要模拟的同型号电力电子设备群，确定计算功率标幺值的基准值；
测量模块：用于根据所述基准值，测量电力电子设备在不同种类工况下的用电功率；
建模模块：用于根据测量获得的电力电子设备在不同种类工况下的用电功率，分别对各种类工况下的用电功率进行建模，获得各种类工况下的功率模型；
单台模拟模块：用于根据各种类工况下的功率模型，模拟单台电力电子设备的用电功率；
设备群模拟模块：用于根据单台电力电子设备的用电功率，模拟电力电子设备群的用电功率；
确定计算功率标幺值的基准值的方法包括：
采用设备控制处理器的热设计功耗作为计算功率标幺值的基准；
模拟单台电力电子设备的用电功率的方法包括：
设定单台计算机的启、停时间段T，启、停时间段T中包含持续3s的启动段；
接着在（T-3）s的运行时间段中随机生成轻度使用、中度使用、重度使用、极度使用四个工况下的各自任务数和持续时间；
然后将各种工况任务数随机排列，其余时间均为待机工况，生成单台电力电子设备用电工况时间表；
根据单台电力电子设备用电工况时间表和各种工况下的功率模型，生成单台电力电子设备的功率曲线；
模拟电力电子设备群的用电功率的方法包括：
设定电力电子设备群的启动时间段和关机时间段；
在启动时间段和关机时间段上同时采用正态分布来抽样得到电力电子设备群中每台电力电子设备的启、停时间；
根据生成的单台电力电子设备的功率曲线，累加每台电力电子设备的功率曲线得到电力电子设备群的用电功率曲线。
7.一种电力电子设备用电功率的模拟装置，其特征在于，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~5任一项所述方法的步骤。
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