感应电动机负荷电压稳定性的研究与仿真

电力系统的电压不稳定现象正受到越来越多的关注。由于一个电力系统的负荷特性对其电压稳定至关键,因此本文对典型的动态负荷作了全面的研究与仿真,比较了恒功率负荷和应电动机负荷,研究了感应电动机负荷点的动态和暂态特性,对在稳定性分析中是使用感应电动机的高阶模型还是低阶模型作了对比,同时对感应电动机和恒电流负荷不同组成的动态特性也作了探讨。     

舰船电力系统暂态稳定性仿真分析

通过分析舰船电力系统暂态稳定性的特点,并结合陆地电力系统暂态稳定性分析的理论,提出了适用于舰船电力系统暂态稳定性分析的发电机六阶数学模型、电动机二阶动态模型和恒功率静态模型相结合的综合负荷模型,以及具体的分析步骤.在舰船电力系统暂态稳定性分析中采用了适用于舰船电力系统暂态稳定的判据,并同时考虑了原动机、调速器和励磁器的...     

不同负荷模型对湖南电网暂态稳定水平的影响

负荷模型是影响电网稳定分析结果的一个重要因素。湖南电力系统负荷特性研究后的综合负荷模型与传统负荷模型有相同的感应电动机比例及恒定阻抗比例，但感应电动机定子漏抗较小。利用电力系统综合分析程序和基于负荷特性研究后的负荷模型分析了湘鄂联络线的暂态输送能力、不同负荷水平下湘中负荷中心的暂态稳定水平；并与基于传统负荷模型的湖南电网暂态稳定水平进行了比较。结果表明，使用负荷特性研究后的负荷模型时，湖南电网暂态稳定水平得到了明显提高。     

电动机模型结构及参数对暂态稳定仿真的影响

针对目前负荷模型应用的薄弱环节,就三阶感应电动机模型及一阶机械暂态感应电动机模型和恒定阻抗模型对暂态稳定仿真结果的影响进行系统研究。首先,实现一阶机械暂态感应电动机模型与电力系统分析综合程序PSASP(Power System Analysis Software Package)的接口。然后．以PSASP为仿真手段,以湖南电网和WSCC-9节点系统为研究对象,仿真研究感应电动机模型参数及综合负荷模型结构对电力系统暂态稳定性的影响。研究表明。感应电动机定子漏电抗增大将使系统暂态稳定裕度显著减小．使用三阶感应电动机模型仿真所得系统的暂态稳定能力明显低于一阶模型和恒定阻抗模型的相应结果。最后的结论对电力系统负荷建模和模型应用具有较大的理论意义和工程应用价值。     

考虑牵引负荷模型的暂态稳定计算

利用PSASP的用户程序接口(UPI)功能,在Windows环境下,采用动态链接库交换文件数据信息,实现将一种牵引负荷模型接入电网进行暂态稳定仿真计算.对比牵引负荷模型与传统负荷模型对系统暂态稳定计算的影响,结果表明:牵引负荷模型对电压扰动的敏感度大于恒阻抗模型而小于感应电动机模型;牵引负荷模型的功角阻尼特性优于恒阻抗模型而次于感应电动机模型,且随着牵引负荷比例的提高,阻尼比增大,故障极限清除时间减小;与感应电动机模型相比,采用牵引负荷模型时的暂态稳定性更高.     

多时间尺度电力系统的模型降阶及稳定性分析:(二)电力系统的降阶与中长期失稳

从元件的基本方程出发 ,导出了电力系统的三时间尺度模型。利用慢流形和快流形的概念 ,研究了电力系统三时间尺度动态模型降阶的条件。在感应电动机并联线性阻抗的负荷模型下 ,证明了在静态稳定和暂态稳定分析中略去发电机定子绕组阻尼磁链和负荷感应电动机转子绕组磁链动态的合理性 ;证明了在静态稳定分析中固定发电机组原动机力矩的合理性 ;通过一个利用固定负荷慢动态的降阶模型判断暂态稳定性导致误判的实例 ,说明了在暂态稳定分析中随意地固定负荷慢动态是不可取的 ,并指出未建模负荷慢动态是造成电力系统发生中长期失稳的原因     

负荷特性对福建电力系统暂态电压稳定计算分析的影响

建立了2005年福建电力系统模型;计算分析了不同比例的电动机负荷下福建电力系统暂态电压稳定水平;得出了不同负荷特性对福建电力系统暂态电压稳定性分析影响的初步结果。     

电力系统微分代数模型的奇异性和暂态电压稳定

将电力系统微分代数模型的奇异性与暂态电压稳定相联系，用动态负荷模型逼近静态负荷模型，以消除原微分代数方程模型中的奇异性。在2机单负荷3节点系统和新英格兰39节点系统中构造算例，证实了系统在原奇异点附近具有暂态电压崩溃的特征，从而微分代数方程的奇异性可以作为暂态电压崩溃的一种机理解释。此外，还研究了动态负荷模型时间常数、负荷功率和负荷成分对暂态电压稳定性的影响。研究结果表明具有恒功率或恒电流负荷特性且负荷响应较快的系统在重载下易发生电压崩溃。上述结论对研究暂态电压稳定的机理、电压稳定和功角稳定的关系、电力系统微分代数方程模型的理论和仿真分析具有一定的参考价值。     

感应电动机负荷参数对暂态电压稳定性的影响

以简单电力系统为研究对象,采用考虑机电暂态过程的三阶感应电动机负荷模型,通过时域仿真分析了输电线路电抗、负荷母线并联补偿容抗和感应电动机负荷参数的变化对电力系统暂态电压稳定极限切除时间的影响。分析结果表明:上述参数对电力系统暂态电压稳定性都有影响,其中,输电线路电抗、感应电动机负荷的比例、定子电抗、转子电阻、转子电抗、转子初始滑差等参数对电力系统暂态电压稳定性的影响较大。     

多时间尺度电力系统的模型降价及稳定性分析（二）电力系统的降阶与中长期失稳

从元件的基本方程出发，导出了电力系统的三时间尺度模型，利用慢流形和快流形的概念，研究了电力系统三时间尺度动态模型降价的条件，在感应电动机并联线性阻抗的负荷模型下，证明了在静态稳定和暂态稳定分析中略去发电机定子绕组阻尼磁链和负荷感应电动机转子绕组磁链动态的合理性，证明了在静态稳定分析中固定发电机组原动机力矩的合理性。通过一个利用固定负荷慢动态的降价模型判断暂态稳定性导致误判的实例，说明了在暂态分析中随意地固定负荷慢动态是不可取的，并指出未建模负荷慢动态是造成电力系统发生中长期失稳的原因。     

3种感应电动机综合负荷模型的比较

感应电动机综合负荷模型晃电力系统动态计算和稳定分析等的基础,已提出了多种模型,文中从计算精度、参数获取以及应用场合等角度对３种感应电动机综合负荷模型（即三阶机电暂态模型、一阶机械暂态模型以及一阶电压暂态模型）进行比较,为应用和选择提供了参考依据。     

面向对象的电网仿真程序中负荷模型扩展方法

简要介绍了面向对象的新型电力系统仿真计算软件InterPSS的设计思想、系统结构及其自定义功能扩展的特点和基本思路;以三阶感应电动机并联恒阻抗综合负荷模型为应用实例,系统地阐述了InterPSS仿真计算软件中负荷模型的扩展方法并描述了其实现过程;采用Java语言编写了综合负荷模型的扩展程序并实现了与InterPSS之暂态稳定仿真程序的接口;通过对2机5节点系统的暂态稳定仿真检验表明扩展方法和实现过程正确.研究说明InterPSS自定义扩展功能强大,扩展方法简便灵活.     

河南电网送端和受端负荷模型对稳定极限的影响

分析了感应电动机负荷和恒阻抗负荷在暂态过程中的动态响应特性，说明负荷模型主要是通过有功特性对功角稳定性产生影响。通过对河南电网送端和受端负荷模型的调整及断面稳定极限的仿真计算，指出受暂态功角稳定性影响的送、受端断面稳定极限随电动机负荷的比例及定子电抗参数的变化而变化，且当相同的模型分别处于送端和受端时，其对暂态功角稳定性的影响不同。介绍了河南电网负荷特性数据库的建设和负荷模型测辨结果的应用情况，对今后的负荷模型分析和实测工作进行了展望。     

电力系统综合负荷模型简化方案及辨识参数集选取

负荷是电力系统的重要组成部分,建立合理的负荷模型对电力系统安全稳定分析和实时监控具有重要意义。目前综合负荷模型被广泛采用,但完整描述其动态特性需要十余个参数,在线辨识全部参数几乎不可能。文中从综合负荷模型状态方程入手,在保证暂态响应近似相等的准则下提出一种综合负荷模型简化方法,并在此基础上分析不同的参数对负荷动态特性的影响以及参数之间的相关关系,最终选取了感应电动机比例、电动机暂态电抗、电动机稳态滑差以及电动机转子时间常数组成辨识参数集,并通过仿真验证了相关结论。     

暂态低压减载对电力系统仿真结果的影响

电力系统暂态稳定性是评估电力系统稳定性的重要方面,它的可信度很大程度上决定了电力系统规划、运行的有效性和合理性。目前,电力系统暂态稳定仿真可信度提高的瓶颈在于负荷模型,虽然近年来出现了许多新型实用的负荷模型,但负荷的一些固有特性,尤其是暂态低压减载特性并没有在暂态稳定仿真当中得以体现。为验证暂态低压载特性对暂态稳定仿真的影响,本文以CEPRI-36节点系统为例,比较了不同负荷模型在发生暂态低压减载和未发生暂态低压减载情形下对暂态稳定仿真结果的影响,结果表明负荷的暂态低压减载特性和负荷模型一样都对仿真结果有着很大的影响,这种特性应该在暂态稳定仿真中加以考虑。     

一种解析的暂态能量裕度灵敏度及其应用

暂态稳定裕度对发电机出力的灵敏度在暂态稳定预防控制中具有重要应用价值。给出了一种解析的暂态能量裕度对发电机出力的灵敏度。采用电力系统结构保留模型,有功负荷采用恒功率模型,无功负荷采用恒阻抗模型,推导得到了暂态能量裕度对发电机出力灵敏度的解析表达式。推导过程中的主要假设条件是所采用的结构保留模型以及故障过程中发电机输出电磁功率不变的假设,无其他近似。得到的灵敏度公式便于计算,可应用于电力系统详细模型。灵敏度的大小可用于指导暂态稳定预防控制。仿真结果验证了灵敏度的准确性及其应用于暂态稳定预防控制的有效性。     

电力系统微分代数方程模型的暂态电压稳定性分析

电力系统中暂态电压失稳事故时有发生,从而引起电力界的广泛关注。目前的暂态电压稳定分析方法尚存在不足之处。基于时域仿真法、能量函数法和奇异诱导分岔理论研究电力系统暂态电压稳定问题,以期在电力系统发生大扰动后快速判断故障后系统的暂态电压稳定性,从而有利于及时采取控制措施避免系统电压崩溃。首先探讨电力系统微分代数方程(differential-algebra equation,DAE)模型及其奇异性,分析暂态电压稳定分析的保留结构模型的能量函数法,在此基础上采用奇异诱导分岔判断暂态电压失稳,以一个简单系统分析静态负荷模型及感应电动机模型对系统暂态电压稳定性的影响。     

负荷等效为恒功率模型对电力系统 暂态稳定分析的影响

在电力系统暂态稳定分析过程中,针对传统方法将负荷用恒阻抗表示存在着若干不足的问题,将负荷用恒功率模型表示,研究负荷等效为恒功率模型后的发电机转子运动方程,介绍暂态能量函数法。对4机11节点系统进行仿真计算,仿真结果表明将负荷用恒功率模型表示的方法具有解决保守性问题、缩短极限切除时间、改善仿真结果误差等优点。     

暂态电压稳定的模型要求和快速判断

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的电压暂态失稳现象。从保证足够精度并尽量加快仿真暂态电压稳定过程的角度讨论了发电机、电动机负荷以及励磁控制系统的模型选择问题，证明随着故障切除时间的增大，大型电力系统从稳定变为功角失稳的中间可能存在故障切除时间的一个区间，后者对应于功角稳定但电压却失稳。该文改进了作者以前提出的一个感应电动机负荷电压暂态失稳的判据，以便尽早地停止积分过程，其正确性在华中系统、新英格兰系统和浙江系统中得到了验证。     

暂态电压安全紧急切负荷控制优化研究

建立电力系统暂态电压安全分析的微分代数方程组模型,并推导出负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗模型时切负荷控制的表示方法。提出暂态电压安全紧急控制优化的数学模型：暂态电压安全约束包括防止系统发生暂态电压失稳和暂态电压延时恢复两个方面,目标函数为控制费用最小,控制变量为切负荷比例。采用轨迹灵敏度描述暂态电压安全约束函数与控制变量之间的近似线性增量关系,从而将优化控制模型转化为线性整数规划模型。并采用一种启发式优化算法求得模型的近似最优解。对IEEE 39节点系统的仿真计算验证了所提出模型和算法的正确有效性。