CN109698497A - 一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法和装置，设计电力系统等值领域，能够降低电力系统动态等值后系统暂态特性的误差。该方法首先将动态等值前电力系统中所有母线的第一综合负荷模型全转换为第一恒功率负荷模型，然后确定电力系统需要保留的第一母线后对其进行动态等值，而后依据动态等值前第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值占第一母线的总负荷值的比例系数将动态等值后的电力系统中所有母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型，最后依据动态等值前后第一母线的三相短路容量的差值对第一母线的第二综合负荷模型中的电动机负荷的定子阻抗进行调整，以降低动态等值前后的电力系统的暂态特性的误差。

Description

一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及电力系统等值领域，尤其涉及一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法和装置。
背景技术
电力系统动态等值是对电力系统进行简化以减小规模的一种建模方法。对电力系统动态等值的基本要求是：动态等值后的电力系统与动态等值前的电力系统在稳态特性(包括线路潮流、母线电压、母线短路容量)和暂态特性(包括同一故障下的线路有功和无功波动曲线、母线电压波动曲线和母线频率波动曲线)保持一致，误差在允许范围内。现有的电力系统动态等值方法主要采用同调等值法，该方法步骤主要包括:确定要保留的系统、同调机群的判别和划分、同调发电机母线化简、母线负荷化简、零序网络化简和同调发电机及其调节系统模型和参数的聚合等主要步骤。其中，现有技术中对于母线负荷的化简一般采用电流变换法，即CSR(Current Sink Reduction)法。该方法能够处理由恒阻抗、恒电流和恒功率三种类型负荷组成的母线负荷(简称ZIP负荷)。但是实际中电力系统往往还存在有电动机负荷，当负荷模型采用ZIP+电动机负荷模型时，采用电流变换法的电力系统动态等值程序会带来较大的等值误差，直接影响等值后系统的精确度，往往会导致等值后系统的暂态特性与等值前系统有较大差异，不满足误差要求。
发明内容
本发明的实施例提供一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法和装置，能够降低电力系统动态等值后系统暂态特性的误差。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法，包括：在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型；第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量；根据第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；根据第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。
具体的，第一综合负荷模型PL'公式为：
PL'＝P恒阻抗'+P恒电流'+P恒功率'+P电动机'＝(K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机')P0'；
其中，P恒阻抗'为第一恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流'为第一恒电流负荷的负荷值，P恒功率'为第一恒功率负荷的负荷值，P电动机'为第一电动机负荷的负荷值，P0'为第一综合负荷模型对应母线的总负荷值且为P恒阻抗'、P恒电流'、P恒功率'和P电动机'之和，K恒阻抗'为P恒阻抗'占P0'的比例系数，K恒电流'为P恒电流'占P0'的比例系数，K恒功率'为P恒功率'占P0'的比例系数，K电动机'为P电动机'占P0'的比例系数。
具体的，第二综合负荷模型PL″公式为：
PL″＝P恒阻抗″+P恒电流″+P恒功率″+P电动机″＝(K恒阻抗″+K恒电流″+K恒功率″+K电动机″)P0″；
其中，P恒阻抗″为第二恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流″为第二恒电流负荷的负荷值，P恒功率″为第二恒功率负荷的负荷值，P电动机″为第二电动机负荷的负荷值，P0″为第一母线的总负荷值且为P恒阻抗″、P恒电流″、P恒功率″和P电动机″之和，K恒阻抗″为P恒阻抗″占P0″的比例系数且与K恒阻抗'相等，K恒电流″为P恒电流″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K恒功率″为P恒功率″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K电动机″为P电动机″占P0″的比例系数且与K电动机'相等。
可选的，将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型具体为：将第一综合负荷模型中的第一恒阻抗负荷的负荷值、第一恒电流负荷的负荷值、第一恒功率负荷的负荷值和第一电动机负荷的负荷值之和作为第一恒功率负荷模型中的第三恒功率负荷的负荷值，第一恒功率负荷模型中只包含第三恒功率负荷。
可选的，根据第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值包括：
判断在所有第一母线中，第一三相短路容量和第二三相短路容量的差值处于预设范围内的第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比是否大于等于预设百分比；
当第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比小于预设百分比时，将所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变第一母线的第二三相短路容量，直至在所有第一母线中，第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比。
进一步的可选的，该方法还包括：当第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比大于等于预设百分比时，将所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和第三母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围；
或者，当将所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，直至在所有第一母线中第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比时，将所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围内。
第二方面，提供一种电力系统动态等值中母线负荷的处理装置，包括：获取模块、转换模块、等值模块和调整模块；
获取模块，用于在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型；第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；
转换模块，用于将获取模块获取的第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；
等值模块，用于确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对获取模块获取的第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；
获取模块还用于在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量；
转换模块还用于根据获取模块获取的第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将获取模块获取的第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；
调整模块，用于根据获取模块获取的第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整转换模块转换的第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。
具体的，第一综合负荷模型PL'公式为：
PL'＝P恒阻抗'+P恒电流'+P恒功率'+P电动机'＝(K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机')P0'；
其中，P恒阻抗'为第一恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流'为第一恒电流负荷的负荷值，P恒功率'为第一恒功率负荷的负荷值，P电动机'为第一电动机负荷的负荷值，P0'为第一综合负荷模型对应母线的总负荷值且为P恒阻抗'、P恒电流'、P恒功率'和P电动机'之和，K恒阻抗'为P恒阻抗'占P0'的比例系数，K恒电流'为P恒电流'占P0'的比例系数，K恒功率'为P恒功率'占P0'的比例系数，K电动机'为P电动机'占P0'的比例系数。
具体的，第二综合负荷模型PL″公式为：
PL″＝P恒阻抗″+P恒电流″+P恒功率″+P电动机″＝(K恒阻抗″+K恒电流″+K恒功率″+K电动机″)P0″；
其中，P恒阻抗″为第二恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流″为第二恒电流负荷的负荷值，P恒功率″为第二恒功率负荷的负荷值，P电动机″为第二电动机负荷的负荷值，P0″为第一母线的总负荷值且为P恒阻抗″、P恒电流″、P恒功率″和P电动机″之和，K恒阻抗″为P恒阻抗″占P0″的比例系数且与K恒阻抗'相等，K恒电流″为P恒电流″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K恒功率″为P恒功率″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K电动机″为P电动机″占P0″的比例系数且与K电动机'相等。
可选的，转换模块具体用于：将获取模块获取的第一综合负荷模型中的第一恒阻抗负荷的负荷值、第一恒电流负荷的负荷值、第一恒功率负荷的负荷值和第一电动机负荷的负荷值之和作为第一恒功率负荷模型中的第三恒功率负荷的负荷值，第一恒功率负荷模型中只包含第三恒功率负荷。
可选的，调整模块包括：判断单元和调整单元；
判断单元，用于判断在所有第一母线中，第一三相短路容量和第二三相短路容量的差值处于预设范围内的第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比是否大于等于预设百分比；
调整单元，用于当判断模块确定第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比小于预设百分比时，将转换模块转换的所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变第一母线的第二三相短路容量，直至在所有第一母线中，第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比。
可选的，当判断单元确定第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比大于等于预设百分比时，调整单元还用于将转换模块转换的所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和第三母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围；
或者，当调整单元将转换模块转换的所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，直至在所有第一母线中第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比时，调整单元还用于将转换模块转换的所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围内。
本发明实施例提供的电力系统动态等值中母线负荷的处理方法和装置，因为该方法包括：在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型；第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量；根据第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；根据第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。该方法首先将动态等值前电力系统中所有母线的第一综合负荷模型全转换为第一恒功率负荷模型，然后确定电力系统需要保留的第一母线后对其进行动态等值，而后依据动态等值前第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值占第一母线的总负荷值的比例系数将动态等值后的电力系统中所有母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型，最后依据动态等值前后第一母线的三相短路容量的差值对第一母线的第二综合负荷模型中的电动机负荷的定子阻抗进行调整；所以本发明实施例提供的方案可以充分考虑到母线负荷模型中存在的电动机负荷对电力系统动态等值前后的暂态特性的影响，在对电力系统动态等值后，参照等值前后每一条保留的母线的三相短路容量的差值对保留的每一条母线的电动机负荷中的定子阻抗进行一定的调整，最终可以使得电力系统动态等值时保留的每一条母线的三相短路容量在动态等值前后的差值处于一个可以接收的误差范围内，从而降低了电力系统动态等值后系统暂态特性的误差，保证电力系统动态等值前后的暂态特性的误差符合实际需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电力系统动态等值中母线负荷的处理装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
还需要说明的是，本发明实施例中，“的(英文：of)”，“相应的(英文：corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
现有的电力系统动态等值过程中对于母线负荷的简化方法是基于电流变换法的，但是这种方法只适用于ZIP负荷模型，但是实际中的电力系统中还存在有电动机负荷，当母线的负荷模型为ZIP+电动机负荷模型时，采用电流变换法的传统动态等值方法因为没有考虑到电动机负荷的影响，所以电力系统在动态等值前后的暂态特性会出现较大的误差，不符合误差要求。
针对上述问题，参照图1所示，本发明实施例提供一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法，包括：
101、在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型。
具体的，第一综合负荷模型PL'中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷，其公式具体为：
PL'＝P恒阻抗'+P恒电流'+P恒功率'+P电动机'＝(K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机')P0'；
其中，P恒阻抗'为第一恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流'为第一恒电流负荷的负荷值，P恒功率'为第一恒功率负荷的负荷值，P电动机'为第一电动机负荷的负荷值，P0'为第一综合负荷模型对应母线的总负荷值且为P恒阻抗'、P恒电流'、P恒功率'和P电动机'之和，K恒阻抗'为P恒阻抗'占P0'的比例系数，K恒电流'为P恒电流'占P0'的比例系数，K恒功率'为P恒功率'占P0'的比例系数，K电动机'为P电动机'占P0'的比例系数，K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机'＝1。
实际中，电力系统的每条母线都会承载很多用户，每个用户都可能包含上述四种负荷的任意项，上述获取的模型是在采集了每条母线上的所有用户的不同负荷的负荷值后整合而成。
102、将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型。
可选的，将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型具体为：将第一综合负荷模型中的第一恒阻抗负荷的负荷值、第一恒电流负荷的负荷值、第一恒功率负荷的负荷值和第一电动机负荷的负荷值之和作为第一恒功率负荷模型中的第三恒功率负荷的负荷值，第一恒功率负荷模型中只包含第三恒功率负荷；
第一恒功率模型PL恒'具体公式为：
PL恒'＝P恒功率″′＝P0'；
其中，P恒功率″′为101步骤的描述中的P恒阻抗'、P恒电流'、P恒功率'和P电动机'之和。
103、确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值。
104、在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量。
这里所说的第二恒功率模型为电力系统等值后获取的第一母线的恒功率模型。
105、根据第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型。
其中，第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；具体的，第二综合负荷模型PL″公式具体为：
PL″＝P恒阻抗″+P恒电流″+P恒功率″+P电动机″＝(K恒阻抗″+K恒电流″+K恒功率″+K电动机″)P0″；
其中，P恒阻抗″为第二恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流″为第二恒电流负荷的负荷值，P恒功率″为第二恒功率负荷的负荷值，P电动机″为第二电动机负荷的负荷值，P0″为第一母线的总负荷值且为P恒阻抗″、P恒电流″、P恒功率″和P电动机″之和，K恒阻抗″为P恒阻抗″占P0″的比例系数且与K恒阻抗'相等，K恒电流″为P恒电流″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K恒功率″为P恒功率″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K电动机″为P电动机″占P0″的比例系数且与K电动机'相等。
106、根据第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。
上述实施例提供的电力系统动态等值中母线负荷的处理方法首先将动态等值前电力系统中所有母线的第一综合负荷模型全转换为第一恒功率负荷模型，然后确定电力系统需要保留的第一母线后对其进行动态等值，而后依据动态等值前第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值占第一母线的总负荷值的比例系数将动态等值后的电力系统中所有母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型，最后依据动态等值前后第一母线的三相短路容量的差值对第一母线的第二综合负荷模型中的电动机负荷的定子阻抗进行调整；所以本发明实施例提供的方案可以充分考虑到母线负荷模型中存在的电动机负荷对电力系统动态等值前后的暂态特性的影响，在对电力系统动态等值后，参照等值前后每一条保留的母线的三相短路容量的差值对保留的每一条母线的电动机负荷中的定子阻抗进行一定的调整，最终可以使得电力系统动态等值时保留的每一条母线的三相短路容量在动态等值前后的差值处于一个可以接收的误差范围内，从而降低了电力系统动态等值后系统暂态特性的误差，保证电力系统动态等值前后的暂态特性的误差符合实际需求。
参照图2所示，本发明实施例还提供另一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法作为对上述实施例提供的电力系统动态等值中母线负荷的处理方法更进一步的补充说明，该方法包括：
201、在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型。
202、将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型。
203、确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值。
204、在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量。
205、根据第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型。
206、判断在所有第一母线中，第一三相短路容量和第二三相短路容量的差值处于预设范围内的第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比是否大于等于预设百分比。
这里所说的预设范围指的是第二三相短路容量和第一三相短路容量占第一三相短路容量的百分比不超过第一三相短路容量的预设比例，实际中，这个比例一般取5％。
若第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比小于预设百分比，则执行207；若第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比大于等于预设百分比，则执行208。
207、将所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变第一母线的第二三相短路容量，直至在所有第一母线中，第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比。
207后执行208；可选的，这里所说的预设值可以是第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值的百分之一，因为每一条第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值不都一样，所以每一条第一母线对应一个预设值。
208、将所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和第三母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围。
本发明实施例提供的电力系统动态等值中母线负荷的处理方法，因为该方法包括：在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型；第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；将第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量；根据第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；根据第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。该方法首先将动态等值前电力系统中所有母线的第一综合负荷模型全转换为第一恒功率负荷模型，然后确定电力系统需要保留的第一母线后对其进行动态等值，而后依据动态等值前第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值占第一母线的总负荷值的比例系数将动态等值后的电力系统中所有母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型，最后依据动态等值前后第一母线的三相短路容量的差值对第一母线的第二综合负荷模型中的电动机负荷的定子阻抗进行调整；所以本发明实施例提供的方案可以充分考虑到母线负荷模型中存在的电动机负荷对电力系统动态等值前后的暂态特性的影响，在对电力系统动态等值后，参照等值前后每一条保留的母线的三相短路容量的差值对保留的每一条母线的电动机负荷中的定子阻抗进行一定的调整，最终可以使得电力系统动态等值时保留的每一条母线的三相短路容量在动态等值前后的差值处于一个可以接收的误差范围内，从而降低了电力系统动态等值后系统暂态特性的误差，保证电力系统动态等值前后的暂态特性的误差符合实际需求。
以某电力系统中的母线负荷中一半为恒阻抗负荷，另一半为电动机负荷为例对上述方法进行说明：
步骤1、获取该电力系统中所有母线的50％恒阻抗+50％电动机的综合负荷模型：
PL＝P恒阻抗+P电动机；
其中，P恒阻抗为对应母线的恒阻抗负荷的负荷值，P电动机为对应母线的电动机负荷的负荷值，P恒阻抗＝50％*P0，P电动机＝50％*P0，P0为P电动机和P电动机的和，然后将其改为100％恒功率模型：
PL＝P恒功率'＝100％*P0。
步骤2、根据电力系统动态等值的要求，确定保留该电力系统中所有500kV的母线，然后对该电力系统进行动态等值。
步骤3、将动态等值后所有500kV的母线的100％恒功率负荷模型恢复为50％恒阻抗+50％电动机的综合负荷模型。其中50％就为上述实施例中所说比例系数。
步骤4、修正电力系统动态等值后的50％恒阻抗+50％电动机的综合负荷模型中电动机负荷中的定子阻抗值。
该电力系统中计算数据中各母线负荷中的电动机负荷均采用了相同的参数，其中定子阻抗为Z＝0.02+j0.28，单位为标幺值；如果确定该电力系统动态等值前后的500kV母线的三相短路容量值存在较大误差，则对该定子阻抗值进行调整，调整时按照每次增加定子阻抗值本身1％的方式，逐步增加所有500kV母线的综合负荷模型电动机负荷中定子阻抗值，然后计算电力系统动态等值后系统任意500kV母线的三相短路容量，并与电力系统动态等值前对应的500kV母线的三相短路容量相比，如果大部分500kV母线的三相短路容量在电力系统动态等值前后的误差大于给定值(这里取电力系统动态等值前500kV母线的三相短路容量的5％)，则继续增加定子阻抗值，直到大部分500kV母线在电力系统动态等值前后的三相短路容量误差小于5％为止。
对于个别三相短路容量在电力系统动态等值前后的误差不满足要求的500kV母线，分别调整这些500kV母线上电动机负荷模型中定子阻抗参数值，使三相短路容量误差满足小于5％的要求，其调整方式可以和上述调整方式相同。
参照图3所示，本发明实施例还提供一种电力系统01动态等值中母线负荷的处理装置30，包括：获取模块31、转换模块32、等值模块33和调整模块34；
获取模块31，用于在电力系统01动态等值前，获取电力系统01中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型；第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；
转换模块32，用于将获取模块31获取的第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；
等值模块33，用于确定电力系统01需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对获取模块31获取的第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；
获取模块31还用于在电力系统01动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量；
转换模块32还用于根据获取模块31获取的第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将获取模块31获取的第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；
调整模块34，用于根据获取模块31获取的第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整转换模块转换的第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。
第一综合负荷模型PL'公式具体为：
PL'＝P恒阻抗'+P恒电流'+P恒功率'+P电动机'＝(K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机')P0'；
其中，P恒阻抗'为第一恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流'为第一恒电流负荷的负荷值，P恒功率'为第一恒功率负荷的负荷值，P电动机'为第一电动机负荷的负荷值，P0'为第一综合负荷模型对应母线的总负荷值且为P恒阻抗'、P恒电流'、P恒功率'和P电动机'之和，K恒阻抗'为P恒阻抗'占P0'的比例系数，K恒电流'为P恒电流'占P0'的比例系数，K恒功率'为P恒功率'占P0'的比例系数，K电动机'为P电动机'占P0'的比例系数。
第二综合负荷模型PL″公式具体为：
PL″＝P恒阻抗″+P恒电流″+P恒功率″+P电动机″＝(K恒阻抗″+K恒电流″+K恒功率″+K电动机″)P0″；
其中，P恒阻抗″为第二恒阻抗负荷的负荷值，P恒电流″为第二恒电流负荷的负荷值，P恒功率″为第二恒功率负荷的负荷值，P电动机″为第二电动机负荷的负荷值，P0″为第一母线的总负荷值且为P恒阻抗″、P恒电流″、P恒功率″和P电动机″之和，K恒阻抗″为P恒阻抗″占P0″的比例系数且与K恒阻抗'相等，K恒电流″为P恒电流″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K恒功率″为P恒功率″占P0″的比例系数且与K恒功率'相等，K电动机″为P电动机″占P0″的比例系数且与K电动机'相等。
可选的，参照图3所示，转换模块32具体用于：将获取模块31获取的第一综合负荷模型中的第一恒阻抗负荷的负荷值、第一恒电流负荷的负荷值、第一恒功率负荷的负荷值和第一电动机负荷的负荷值之和作为第一恒功率负荷模型中的第三恒功率负荷的负荷值，第一恒功率负荷模型中只包含第三恒功率负荷。
可选的，参照图3所示，调整模块34包括：判断单元341和调整单元342；
判断单元341，用于判断在所有第一母线中，第一三相短路容量和第二三相短路容量的差值处于预设范围内的第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比是否大于等于预设百分比；
调整单元342，用于当判断模块确定第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比小于预设百分比时，将转换模块32转换的所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变第一母线的第二三相短路容量，直至在所有第一母线中，第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比。
可选的，当判断单元341确定第二母线的数量占第一母线的总数量的百分比大于等于预设百分比时，调整单元342还用于将转换模块32转换的所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和第三母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围；
或者，当调整单元342将转换模块32转换的所有第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，直至在所有第一母线中第二母线的数量占第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比时，调整单元342还用于将转换模块转换的所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，以改变所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所有第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所有第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围内。
本发明实施例提供的电力系统动态等值中母线负荷的处理装置，因为该装置包括：获取模块、转换模块、等值模块和调整模块；获取模块，用于在电力系统动态等值前，获取电力系统中每条母线的第一三相短路容量和每条母线的第一综合负荷模型；第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；转换模块，用于将获取模块获取的第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；等值模块，用于确定电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对获取模块获取的第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；获取模块还用于在电力系统动态等值后，获取第一母线的第二恒功率负荷模型和第一母线的第二三相短路容量；转换模块还用于根据获取模块获取的第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将获取模块获取的第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；调整模块，用于根据获取模块获取的第一母线的第一三相短路容量与第一母线的第二三相短路容量的差值调整转换模块转换的第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。所以该装置在对电力系统动态等值中母线负荷进行处理时，可以首先将动态等值前电力系统中所有母线的第一综合负荷模型全转换为第一恒功率负荷模型，然后确定电力系统需要保留的第一母线后对其进行动态等值，而后依据动态等值前第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值占第一母线的总负荷值的比例系数将动态等值后的电力系统中所有母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型，最后依据动态等值前后第一母线的三相短路容量的差值对第一母线的第二综合负荷模型中的电动机负荷的定子阻抗进行调整；所以本发明实施例提供的方案可以充分考虑到母线负荷模型中存在的电动机负荷对电力系统动态等值前后的暂态特性的影响，在对电力系统动态等值后，参照等值前后每一条保留的母线的三相短路容量的差值对保留的每一条母线的电动机负荷中的定子阻抗进行一定的调整，最终可以使得电力系统动态等值时保留的每一条母线的三相短路容量在动态等值前后的差值处于一个可以接收的误差范围内，从而降低了电力系统动态等值后系统暂态特性的误差，保证电力系统动态等值前后的暂态特性的误差符合实际需求。
本发明实施例还提供一种计算机程序，该计算机程序可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述的电力系统动态等值中母线负荷的处理方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电力系统动态等值中母线负荷的处理方法，其特征在于，包括：
在电力系统动态等值前，获取所述电力系统中每条母线的第一三相短路容量和所述每条母线的第一综合负荷模型；所述第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；
将所述第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；
确定所述电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对所述第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；
在电力系统动态等值后，获取所述第一母线的第二恒功率负荷模型和所述第一母线的第二三相短路容量；
根据所述第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占所述第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将所述第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；所述第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；
根据所述第一母线的第一三相短路容量与所述第一母线的第二三相短路容量的差值调整所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一综合负荷模型PL'公式具体为：
PL'＝P恒阻抗'+P恒电流'+P恒功率'+P电动机'＝(K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机')P0'；
其中，所述P恒阻抗'为所述第一恒阻抗负荷的负荷值，所述P恒电流'为所述第一恒电流负荷的负荷值，所述P恒功率'为所述第一恒功率负荷的负荷值，所述P电动机'为第一电动机负荷的负荷值，所述P0'为所述第一综合负荷模型对应母线的总负荷值且为所述P恒阻抗'、所述P恒电流'、所述P恒功率'和所述P电动机'之和，所述K恒阻抗'为所述P恒阻抗'占所述P0'的比例系数，所述K恒电流'为所述P恒电流'占所述P0'的比例系数，所述K恒功率'为所述P恒功率'占所述P0'的比例系数，所述K电动机'为所述P电动机'占所述P0'的比例系数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二综合负荷模型PL”公式具体为：
PL”＝P恒阻抗”+P恒电流”+P恒功率”+P电动机”＝(K恒阻抗”+K恒电流”+K恒功率”+K电动机”)P0”；
其中，所述P恒阻抗”为所述第二恒阻抗负荷的负荷值，所述P恒电流”为所述第二恒电流负荷的负荷值，所述P恒功率”为所述第二恒功率负荷的负荷值，所述P电动机”为所述第二电动机负荷的负荷值，所述P0”为所述第一母线的总负荷值且为所述P恒阻抗”、所述P恒电流”、所述P恒功率”和所述P电动机”之和，所述K恒阻抗”为所述P恒阻抗”占所述P0”的比例系数且与所述K恒阻抗'相等，所述K恒电流”为所述P恒电流”占所述P0”的比例系数且与所述K恒功率'相等，所述K恒功率”为所述P恒功率”占所述P0”的比例系数且与所述K恒功率'相等，所述K电动机”为所述P电动机”占所述P0”的比例系数且与所述K电动机'相等。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型具体为：
将所述第一综合负荷模型中的第一恒阻抗负荷的负荷值、第一恒电流负荷的负荷值、第一恒功率负荷的负荷值和第一电动机负荷的负荷值之和作为第一恒功率负荷模型中的第三恒功率负荷的负荷值，所述第一恒功率负荷模型中只包含所述第三恒功率负荷。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一母线的第一三相短路容量与所述第一母线的第二三相短路容量的差值调整所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值包括：
判断在所有所述第一母线中，第一三相短路容量和第二三相短路容量的差值处于预设范围内的第二母线的数量占所述第一母线的总数量的百分比是否大于等于预设百分比；
当所述第二母线的数量占所述第一母线的总数量的百分比小于预设百分比时，将所有所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所述第一母线的第二三相短路容量，直至在所有所述第一母线中，所述第二母线的数量占所述第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第二母线的数量占所述第一母线的总数量的百分比大于等于预设百分比时，将所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所述第三母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围；
或者，当将所有所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，直至在所有所述第一母线中所述第二母线的数量占所述第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比时，将所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围内。
7.一种电力系统动态等值中母线负荷的处理装置，其特征在于，包括：获取模块、转换模块、等值模块和调整模块；
所述获取模块，用于在电力系统动态等值前，获取所述电力系统中每条母线的第一三相短路容量和所述每条母线的第一综合负荷模型；所述第一综合负荷模型中包括第一恒阻抗负荷、第一恒电流负荷、第一恒功率负荷和第一电动机负荷；
所述转换模块，用于将所述获取模块获取的所述第一综合负荷模型转换为第一恒功率负荷模型；
所述等值模块，用于确定所述电力系统需要保留的第一母线，并利用动态等值方法对所述获取模块获取的所述第一母线的第一恒功率负荷模型进行等值；
所述获取模块还用于在电力系统动态等值后，获取所述第一母线的第二恒功率负荷模型和所述第一母线的第二三相短路容量；
所述转换模块还用于根据所述获取模块获取的所述第一母线的第一综合负荷模型中的各类负荷的负荷值占所述第一母线的第一综合负荷模型中各类负荷的负荷值总和的比例系数，将所述获取模块获取的所述第一母线的第二恒功率负荷模型转换为第二综合负荷模型；所述第二综合负荷模型中包括第二恒阻抗负荷、第二恒电流负荷、第二恒功率负荷和第二电动机负荷；
所述调整模块，用于根据所述获取模块获取的所述第一母线的第一三相短路容量与所述第一母线的第二三相短路容量的差值调整所述转换模块转换的所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块获取的所述第一综合负荷模型PL'公式具体为：
PL'＝P恒阻抗'+P恒电流'+P恒功率'+P电动机'＝(K恒阻抗'+K恒电流'+K恒功率'+K电动机')P0'；
其中，所述P恒阻抗'为所述第一恒阻抗负荷的负荷值，所述P恒电流'为所述第一恒电流负荷的负荷值，所述P恒功率'为所述第一恒功率负荷的负荷值，所述P电动机'为第一电动机负荷的负荷值，所述P0'为所述第一综合负荷模型对应母线的总负荷值且为所述P恒阻抗'、所述P恒电流'、所述P恒功率'和所述P电动机'之和，所述K恒阻抗'为所述P恒阻抗'占所述P0'的比例系数，所述K恒电流'为所述P恒电流'占所述P0'的比例系数，所述K恒功率'为所述P恒功率'占所述P0'的比例系数，所述K电动机'为所述P电动机'占所述P0'的比例系数。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述转换模块转换的所述第二综合负荷模型PL”公式具体为：
PL”＝P恒阻抗”+P恒电流”+P恒功率”+P电动机”＝(K恒阻抗”+K恒电流”+K恒功率”+K电动机”)P0”；
其中，所述P恒阻抗”为所述第二恒阻抗负荷的负荷值，所述P恒电流”为所述第二恒电流负荷的负荷值，所述P恒功率”为所述第二恒功率负荷的负荷值，所述P电动机”为所述第二电动机负荷的负荷值，所述P0”为所述第一母线的总负荷值且为所述P恒阻抗”、所述P恒电流”、所述P恒功率”和所述P电动机”之和，所述K恒阻抗”为所述P恒阻抗”占所述P0”的比例系数且与所述K恒阻抗'相等，所述K恒电流”为所述P恒电流”占所述P0”的比例系数且与所述K恒功率'相等，所述K恒功率”为所述P恒功率”占所述P0”的比例系数且与所述K恒功率'相等，所述K电动机”为所述P电动机”占所述P0”的比例系数且与所述K电动机'相等。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述转换模块具体用于：
将所述获取模块获取的所述第一综合负荷模型中的第一恒阻抗负荷的负荷值、第一恒电流负荷的负荷值、第一恒功率负荷的负荷值和第一电动机负荷的负荷值之和作为第一恒功率负荷模型中的第三恒功率负荷的负荷值，所述第一恒功率负荷模型中只包含所述第三恒功率负荷。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：判断单元和调整单元；
所述判断单元，用于判断在所有所述第一母线中，第一三相短路容量和第二三相短路容量的差值处于预设范围内的第二母线的数量占所述第一母线的总数量的百分比是否大于等于预设百分比；
所述调整单元，用于当所述判断模块确定所述第二母线的数量占所述第一母线的总数量的百分比小于预设百分比时，将所述转换模块转换的所有所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小以改变所述第一母线的第二三相短路容量，直至在所有所述第一母线中，所述第二母线的数量占所述第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
当所述判断单元确定所述第二母线的数量占所述第一母线的总数量的百分比大于等于预设百分比时，所述调整单元还用于将所述转换模块转换的所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，以改变所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所述第三母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围；
或者，当所述调整单元将所述转换模块转换的所有所述第一母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，直至在所有所述第一母线中所述第二母线的数量占所述第一母线总数量的百分比大于等于预设百分比时，所述调整单元还用于将所述转换模块转换的所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二综合负荷模型中电动机负荷的定子阻抗值按照预设值逐步增大或逐步减小，以改变所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量，直至所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第一三相短路容量和所述所有所述第一母线中除第二母线以外的母线的第二三相短路容量的差值处于预设范围内。
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