Математическая модель обобщенной нагрузки

При моделировании сложных ЭЭС неизбежно эквивалентируется электрическая нагрузка, в связи с чем необходимо достаточно адекватное се воспроизведение. Согласно опубликованным результатам исследований [9, 28, 31] наиболее адекватная математическая модель эквивалентной нагрузки включает в себя эквивалентные синхронный и асинхронный двигатели, обобщенную нагрузку, описываемую характеристиками зависимостей P_N и реактивной Q_N мощностей этой нагрузки от изменения частоты и величины питающего напряжения U_N, в том числе участка его возможного регулирования.

Согласно [31] процессы изменения ^pn" Q_n обобщенной нагрузки во всем диапазоне U_N, в том числе учитывая регулируемый участок U_h±aU_n, воспроизводятся полиномами, которые описываются уравнениями в относительных единицах:

при условии выделения в диапазоне U_N интервалов.

каждому из которых соответствуют определенные коэффициенты K_iP, К₂р, K_Xq, K₂q полиномов, где.

±aU_h — интервал регулирования U_N;

U_н — напряжение в узле нагрузки в нормальном исходном режиме ЭЭС;

Р_н — активная мощность обобщенной нагрузки в нормальном исходном режиме ЭЭС;

Q_u — реактивная мощность обобщенной нагрузки в нормальном исходном режиме ЭЭС.

В [28, 31] подробно описаны методики определения коэффициентов: К^р, К_7р, Кд, К-, д для интервалов U_N, которые учитывают свойства и специфику воспроизводимой нагрузки, а также особенности изменения U_N и характер протекающих процессов.

Если учитывать возможность управления симметрией нагрузки, в основном по нулевой последовательности, то наиболее оптимальной системой координат для формирования универсальной математической модели трехфазной обобщенной нагрузки будет уже применявшаяся ранее система а, р, о. Таким образом, учитывая ранее приведенные аспекты моделирования обобщённой нагрузки, её универсальная математическая модель имеет вид:

и дополнительно уравнениями информационного назначения:

где Ь_н — индуктивность для прямой и обратной последовательностей обобщенной реактивной нагрузки узла Q, в исходном нормальном режиме; R_u — активное сопротивление для прямой и обратной последовательностей обобщенной активной нагрузки узла в исходном режиме; Ь_т — индуктивность для нулевой последовательности обобщенной реактивной нагрузки узла в исходном нормальном режиме; R_H0 — активное сопротивление для нулевой последовательности обобщенной активной.

" R

нагрузки узла Р_н в исходном нормальном режиме; ——- - псрс;

^R {' ^{+ т}вфР) даточная функция фильтра нижних частот трехфазного выпрямителя, а Т_вф — постоянная времени этого фильтра; ig_a, igр, ig_Q и i_Pa, i_pр, i_Po — мгновенные значения токов несимметричных составляющих соответственно Q_H и Р_н ig* и i_p* - мгновенные значения фазных токов.

(^ = А, В, С) соответственно Q_H и Р_н; i₀g_v и /_0/> - мгновенные значения токов нулевой последовательности, соответственно 0_яи Р_я.