不同的负荷模型对电力系统的运行、分析有着不同的影响。 常规的负荷模型通常不考虑负荷特性,国内常采用 50% 恒阻抗和 50% 感应电动机模型。这种模型在系统正常运行时不存在问题,但是当系统发生故障,则会出现潮流不收敛或者频率下降较大等问题,则在进行系统分析时,会出现结果有所偏差。 而采用变频模型,则是通过改变电机的负阻抗特性减弱其对电网的不利影响。 现代生活中,变频负荷越来越多,由此看来,研究变频负荷模型的系统响应特性具有重要的意义。常用的变频负荷是变频异步电动机,通常由整流、滤波与再次整流构成。

常用的控制方式为 VVVF 变频与矢量控制变频方式。 两者的原理都是先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供电动机。 不同控制方式的变频模型其动态特性或可实施性等都有所不同。 因此,在大多数的文献中主要是通过对变频负荷模型的控制方式不同来进行研究。 而忽略了通过建立不同的变频负荷模型来得到更符合实际负荷特性的负荷模型。

当负载增加,采用矢量控制的变频电动机模型的频率变化最小,因此,当发生小扰动时,该负荷模型对系统影响最小。而采用动态向量法的变频电动机模型与不考虑频率特性的异步电动机模型基本一致。 当发生短路故障时,两种变频负荷模型都优于不考虑频率特性的负荷模型,并且波形结果与实际负荷情况更接近。 变频负荷模型的频率下降较少,而不考虑频率特性是频率严重下降,其中采用动态向量法的模型下降最少。 另外,从电动机的有功功率来看,变频负荷模型波动较小,其中采用矢量控制的变频电机模型的波动最小。因此,在发生大扰动时,采用考虑频率特性的变频模型更符合实际情况。 2100433B