(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210685665.5 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 国网湖南省电力有限公司 地址 410004 湖南省长 沙市天心区新韶东 路398号 申请人 国网湖南省电力有限公司电力科 学 研究院　 国家电网有限公司 (72)发明人 郭思源　左剑　孙杰懿　郝露茜　 甘王伟　胡果莉　柳永妍　沈阳武　 吕当振　崔挺　 (74)专利代理 机构 长沙永星专利商标事务所 (普通合伙) 43001 专利代理师 周咏　米中业(51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) H02J 3/00(2006.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 电网综合负荷模型中感应电动机比例的实 时判定方法 (57)摘要 本发明公开了一种电网综合负荷模型中感 应电动机比例的实时判定方法， 包括获取目标电 网运行参数； 构建综合负荷模型和对应的数学表 达式； 实时监测目标电网运行参数； 将目标电网 大扰动期间综合负荷模型的母线电压和母线电 流视为激励， 计算量测值和综合负荷模型的预测 值； 对电网综合负荷模型中感应电动机比例进行 实时判定。 本发明采用PSASP系统中传统的恒阻 抗+感应电动机综合负荷模型并进行建模和计 算， 依据电路原理根据量测电压和量测电流值进 行模型预测电流的计算， 并最终依据模型预测电 流与量测电流之间的差值对电网综合负荷模型 中感应电动机比例的取值进行判定； 因此， 本发 明可靠性高、 实时性 好且简单高效。 权利要求书3页 说明书7页 附图6页 CN 115018172 A 2022.09.06 CN 115018172 A 1.一种电网综合负荷模型中感应电动机比例的实时判定方法， 包括如下步骤： S1.获取目标电网的运行参数 数据； S2.构建目标电网的综合负荷模型； S3.建立目标电网的综合负荷模型的数 学表达式； S4.实时监测目标电网的运行参数； S5.将目标电网大扰动期间综合负荷模型的母线电压和母线电流视为激励， 根据步骤 S3建立的数 学表达式， 计算 量测值和综合负荷模型的预测值； S6.根据步骤S5得到的计算结果， 对电网综合负荷模型中感应电动机比例进行实时判 定。 2.根据权利要求1所述的电网综合负荷模型中感应电动机比例的实时判定方法， 其特 征在于步骤S2所述的构建目标电网的综合负荷 模型， 具体为采用电网PSASP系统中的 “恒阻 抗+感应电动机 ”模型作为目标电网的综合负荷模型。 3.根据权利要求2所述的电网综合负荷模型中感应电动机比例的实时判定方法， 其特 征在于步骤S3所述的建立目标电网的综合负荷模型的数 学表达式， 具体包括如下步骤： 感动电动机的状态方程 为： 式中s为感应电动机滑 差； TM为机械转矩； TE为电磁转矩； TJ为惯性时间常数； KL为异步电 动机负荷率系数； α为与转速无关的阻力矩系数； P为与转速有关的阻力矩方次； E'd为同步权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115018172 A 2坐标下感应电动机的直轴暂态电势； Id为同步坐标下感应电动机的直轴电流； E'q为同步坐 标下感应电动机的交轴暂态电势； Iq为同步坐标下感应电动机的交轴电流； Kp为将系统基 值 标幺值转换为电动机本身基值标幺值的系数； Kz为等值电路中将机组本身基值的阻抗转换 为系统基值阻抗的系数； X为稳态电抗； X'为暂态电抗； T ′d0为转子绕组时间常数； Rs为定子 电阻； Ud为同步坐标下感应电动机的直轴电压； Uq为同步坐标下感应电动机的交轴电压； Xs 为定子漏电抗； Xr为转子漏电抗； Xm为激磁电抗； Rr为转子电阻； Xr为转子漏电抗； 恒阻抗负荷的功率方程 为： 式中Ps为静态负荷有功功率； Ps0为静态负荷初始有功功率； U为综合负荷模型母线电 压； U0为综合负荷模型初始电压； Qs为静态负荷无功 功率； Qs0为静态负荷 初始无功 功率； 恒阻抗负荷的直轴 、 交轴电流分量方程 为： 式中Isd为恒阻抗负荷的直轴电流分量； Isq为恒阻抗负荷的交轴电流分量； 综合负荷模型的模型 预测电流方程 为： 式中Idc为综合负荷模型的直轴预测电流； Iqc为综合负荷模型的交轴预测电流。 4.根据权利要求3所述的电网综合负荷模型中感应电动机比例的实时判定方法， 其特 征在于步骤S5所述的将目标电网大扰动期间综合负荷模型 的母线电压和母线电流视为激 励， 根据步骤S 3建立的数学表达式， 计算量测值和综合负荷 模型的预测值， 具体包括如下步 骤： 对于“恒阻抗+感应电动机 ”模型， 取定子电阻Rs为0； 此时， 系统变量包括{Pmp,TJ,T′d0, α,P,s0,Xs,Xr,Rr}， 其中Pmp为感应电动机比例， TJ为惯性时间常数， T ′d0为转子绕组时间常 数， α为与转速无关的阻力矩系数， P为与转速有关的阻力矩方次， s0为感应电动机初始滑 差， Xs为定子漏电抗， Xr为转子漏电抗， Rr为转子电阻； 在变电站的每台主变压器高压侧对主变压器高压侧的母线电压和母线电流进行实时 监测； 依据电路原理， 将电网大扰动期间综合负荷模型母线的量测电压视为激励， 计算同步 坐标下感应电动机的直轴电压Ud和同步坐标下感应电动机的交轴电压Uq； 依据电路原理， 将综合负荷模型母线的量测电流视为响应， 计算同步坐标下感应电动 机的直轴电流 量测值Idm和同步坐标下感应电动机的交轴电流 量测值Iqm；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115018172 A 3