基于參數(shù)辨識的配電網(wǎng)非線性負(fù)荷特性分析.pdf

1、非線性負(fù)荷在電力系統(tǒng)中造成諧波污染、三相不平衡，影響設(shè)備的正常工作和電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。造成這些現(xiàn)象的原因是非線性負(fù)荷的等值參數(shù)是電量的函數(shù)，該函數(shù)體現(xiàn)了負(fù)荷特性和電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的變化情況。通過辨識負(fù)荷的等值參數(shù)分析負(fù)荷特性可以用于負(fù)荷分解、設(shè)備檢查、負(fù)荷預(yù)測?，F(xiàn)有的非線性負(fù)荷等值參數(shù)辨識方法受初值選取的影響較大，容易產(chǎn)生累積誤差，辨識的主要手段是假設(shè)被等值系統(tǒng)相鄰的幾個采樣點的等值參數(shù)變化緩慢或不變，且由于辨識模型階次較低，造成模型的

2、不對等，忽略了很多暫態(tài)信息，因此辨識精度受到影響。
　　為了準(zhǔn)確辨識負(fù)荷的等值參數(shù)，為非線性負(fù)荷特性分析提供幫助，本文提出一種單相非線性負(fù)荷等值參數(shù)辨識方法。用一個非線性高階微分方程建立單輸入—單輸出模型，使電壓、電流約束于該微分方程。利用矩陣束方法擬合電壓、電流并代入高階微分方程，將高階微分方程與等值電路對應(yīng)，最后得到負(fù)荷的等值參數(shù)。該方法不使用分段線性化手段，數(shù)學(xué)模型階次較高，且為非迭代算法，因此辨識精度得到提高。引入了阻抗非

3、線性度和負(fù)荷非線性度的概念，用二者分別表征負(fù)荷參數(shù)波動的劇烈程度和負(fù)荷對公共連接點的諧波責(zé)任。
　　在單相非線性負(fù)荷等值參數(shù)辨識的基礎(chǔ)上，本文提出了三相不對稱非線性負(fù)荷等值參數(shù)辨識方法。利用負(fù)荷線電壓作為模型輸出變量，線電流作為輸入變量，建立一個高階微分方程形式的雙輸入—單輸出模型。利用矩陣束方法擬合電壓、電流，代入高階微分方程使其與等值電路對應(yīng)，最終得到等值參數(shù)。利用得到的等值參數(shù)，進(jìn)一步可求出負(fù)荷的中性點位移、中性線阻抗，為電

4、網(wǎng)的三相調(diào)平和中性線保護(hù)提供依據(jù)。利用負(fù)荷非線性度進(jìn)一步劃分諧波責(zé)任，為定位諧波源提供幫助。
　　利用PSCAD/EMTDC建立仿真模型，MATLAB對算法編程，分別對單相和三相非線性負(fù)荷的負(fù)荷特性進(jìn)行分析。仿真結(jié)果表明本方法在計算機(jī)仿真條件下能夠較好地得到非線性負(fù)荷等值參數(shù)變化的函數(shù)，具有較好的可行性和準(zhǔn)確性。利用阻抗非線性度和負(fù)荷非線性度能夠得到非線性負(fù)荷變化的劇烈程度，能夠用于劃分諧波責(zé)任。搭建了仿真模型對典型的恒功率負(fù)荷和