随着电网中工业类负荷比重逐渐提高,工业电解铝负荷作为一种特殊的负荷类型,也对各地区电网的安全稳定运行带来了新的挑战。为了更加合理的对电网进行规划设计和电力调度,确保电网的安全稳定运行,建立含有工业电解铝类负荷地区电网相符的负荷模型具有重要意义。电解铝负荷由于其特殊的生产特性,其“阳极效应”经常对电网产生功率冲击,因此可以将其归为冲击负荷的范畴进行研究。本文针对工业电解铝这一典型的冲击负荷,具体研究的内容如下。论文介绍了电解铝负荷的生产原理和特性,分析了生产过程中发生功率冲击现象的原因。将电解铝负荷分为供电系统和电解槽两部分,分别针对其内部的组成部分和暂态模型做了详细研究。在Matlab/Simulink中搭建了包括高压电网、有载调压、整流系统、电解槽几部分的电解铝负荷的物理模型,并模拟了生产过程中的电压、电流和功率的变化曲线。为搭建冲击负荷的数学模型,首先研究了自上而下、协同、总线拆分的3种建模方法。分析了传统的静态负荷与动态负荷的数学模型,并在其基础上搭建了能反映功率冲击特性的冲击负荷模型。为了辨识模型参数,本文采用一种新型的优化算法——灰狼算法,提出了以灰狼算法为基础,且运用负荷母线电压、功率变量为条件的典型冲击负荷参数的辨识方法,并据此编写了冲击负荷参数辨识程序。最后,通过对在Matlab/Simulink中建立的简单系统模型和云南电网中实测负荷数据进行参数辨识,验证了本文所提模型的合理性及算法的有效性。最后应用电力系统稳定性分析的分岔理论,分析了常见的电力系统的分岔类型和预测-修正的平衡解流形的追踪方法。在此基础上,计算了常规静态负荷、动态负荷的电压分岔曲线。最后,采用了本文辨识得到的云南电网的冲击负荷参数,Matlab/Matcont中分别搜索了冲击特性主导下和负荷特性主导下的单机—冲击负荷系统的分岔点,得到了冲击负荷的有功、无功功率冲击对系统电压稳定性的影响。