城市轨道交通电气系统网络负荷建模方法研究

张略

摘 要：城市轨道交通电气系统网络具有分散性、时变性、随机性、多样性和非连续性等多种特点。要对城市轨道交通电气系统进行管理，就需要掌握其具备的特点，有针对性的进行管理。本文采用带有反馈模拟云数据生成器，应用隶属度函数与经典负荷模型相结合理论，提出一种基于窗函数的负荷模型建模方法，以期加强城市轨道交通电气系统的管理。

关键词：城市轨道交通；电气系统；网络负荷

随着我国城市轨道交通的不断发展，城市轨道交通的电气网络系统越来越接近安全极限值运行。在这样的背景下，无论是电气设备的日常监测还是故障定位，都需要进行精确的计算，即需要进行精度更高的城市轨道交通电气网络系统建模。

一、负荷模型结构

（一）静态负荷模型

1、多项式模型。常见的多项式模型为经典的“ZIP”模型：

P=P0[a0（V/U0）+b0+c0] Q=P0[aQ（V/U0）+bQ+cQ]

上式中：P表示有功功率；Q表示无功功率；P0表示初始运行工况有功功率；Q0表示初始运行工况无功功率；U表示电压；U0表示初始运行工况电压。ap，bp，cp，aQ，bQ，cQ是相关多项式的系数，用来表示每个部分所占的比重。一般情况下，这种模型用来表示被研究系统初始运行工况下的某一母线负荷值。电压二次项相当于恒定阻抗负荷，电压一次项相当于恒定电流部分，电压零次项相当于恒定功率部分。

2、指数模型。为了能够反映出负荷静态特征，可用幂系数作为负荷静态特征系数，指数模型的一般形式为：

P=P0（U/U0）nr·（f/f0）fr Q=P0（U/U0）nQ·（f/f0）fQ

上市中f表示母线电压的频率；f0表示母线电压的额定频率；……