负荷模型对电力系统失步振荡特性的影响

马伟哲，程维杰，张仕鹏，许琴，✉

（1. 深圳供电局有限公司，深圳518000；2. 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广州510663）

电力系统由发电机、输电网络和负荷终端等主要元件组成［1］。负荷作为最终消耗有功功率的部分，对系统的稳定起着十分重要的影响［2］。前期的大量研究表明，不同的负荷模型对系统功角稳定、电压稳定、频率稳定均有不同的影响，甚至会产生颠覆性的变化［3-4］。

目前，国内失步解列装置中的失步判别原理主要有3 种：Ucosφ法、相位角法、循序阻抗法［5-8］。三种判据的数学表达式均与站点电压及电压、电流的相位角有关，另外，振荡中心的位置变化也与两侧电压幅值有关。因此，从理论角度分析，负荷模型对系统的失步振荡特性同样也具有重要影响。

为此，本文以某大型电网为研究对象，采用中国电力科学研究院的BPA 程序，开展仿真分析计算。重点从不同负荷模型对振荡中心的位置及失步解列装置的动作情况方面来分析对系统失步振荡特性的影响程度。

1 负荷模型的介绍

负荷模型一般分为静态负荷模型、动态负荷模型及综合负荷模型［9-12］。

1.1 静态负荷模型（ZIP）

静态负荷模型通常采用恒定阻抗、恒定电流和恒定功率的线性组合来表示。某些时候，为了分析负荷的频率特性，在ZIP 模型之中，可以加入一个频率因子。ZIP静态负荷模型如式（1）：

式中：P0为有功功率初始值（MW）；Q0为无功功率初始值（MW）；电压二次项相当于恒定阻抗负荷，电压一次相当于恒定电流负荷（I），电压零次项相当于恒定功率负荷为负荷的频率特性。……