电力系统数字仿真负荷模型中配电网络及无功补偿与感应电动机的模拟

提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型，该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟，提高了配电网络中感应电动机模型的精度；同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和算法已在PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)中的中国版BPA暂态稳定程序和电力系统全过程动态仿真程序中实现，该程序可根据配电网络的综合阻抗和指定的电动机机端电压与系统母线电压的比值系数，自动求得无功补偿量和无功补偿电抗值。模型和算法可以提高电力系统仿真中计及配电网络和无功补偿的感应电动机模型的精度。并得到了验证。     

感应电动机群聚合方法及其动模试验

通过对感应电动机聚合理论进行研究,提出了一种感应电动机聚合方法:根据感应电动机2种特殊状态,即运行滑差s=0和s=1对感应电动机群进行等值,建立了感应电动机聚合模型。采用仿真准确度较高的动模试验验证了该等值方法的有效性和合理性。     

考虑配电网络的负荷聚合方法

负荷模型对电力系统仿真与控制具有突出影响。针对传统负荷聚合方法只能考虑同一母线下静态负荷、感应电动机负荷聚合的不足,提出了一种考虑配电网络的负荷聚合方法。该方法首先根据配电网络的节点电压方程消去联络节点,只保留负荷节点;根据聚合前后配网有功、无功损耗相等的原则,由保留负荷节点电压与简化后的网络导纳求出等值配网阻抗。再由等值配网阻抗与供电点的电压与注入电流求出虚拟母线电压。然后将负荷移置到虚拟母线上。最后根据电动机的机电模型,将虚拟母线上的电动机负荷聚合为一台电动机负荷;静态负荷聚合为一个综合静态负荷。由于考虑了配网阻抗的影响,聚合模型较好地保存了配网的综合负荷模型特性。有功、无功拟合误差较小。算例表明,该方法能够提高仿真精度。     

电力负荷动态模型综述

概括介绍了基于统计综合法和总体辨识法建立的各种负荷动态模型，分析了它们的优缺点和适用范围；提出了一种考虑综合负荷中配电网络的影响和感应电动机所占比重，通过大量仿真计算，对结果进行拟合从而建立负荷动态模型的新思路。     

电力系统负荷聚合方法研究

在暂态稳定仿真中所用的负荷模型和参数对仿真精度的影响很大,尤其是感应电动机的模型参数。为了获取感应电动机模型参数,多采用基于容量加权的参数聚合法,但它没有考虑滑差的影响,也没有有效的计及供、配电网络的影响。采用考虑计及负载率和临界滑差的改进容量加权法来聚合感应电动机负荷,利用当前电力系统多数据源的状况来计及供配电网络的影响。结果表明,方案简单可行,易于实现。     

电力负荷动态模型综述

概括介绍了基于统计综合法和总体辨识法建立的各种负荷动态模型,分析了它们的优缺点和适用范围;提出了一种考虑综合负荷中配电网络的影响和感应电动机所占比重,通过大量仿真计算,对结果进行拟合从而建立负荷动态模型的新思路.     

一种基于容量归算的感应电动机群聚合方法研究

通过对感应电动机群分组聚合方法的研究,给出一种用于厂用电切换过程研究的感应电动机群分组聚合方法。首先借鉴电力系统暂态稳定仿真计算中的感应电动机聚合方法,结合发电厂厂用电切换过程的特点,给出一种基于容量归算的感应电动机群聚合方法。进一步考虑为减小该方法中聚合所产生的误差,给出一种适用的分组方法,保证分入一组内的感应电动机群特性相似,以保证聚合结果具有较高精度,并与另外几种分组聚合情况进行了比较。最后针对一个典型厂用电系统,利用PSCAD／EMTDC程序对所给方法进行了仿真验证,证明了其有效性。     

一种基于容量归算的感应电动机群聚合方法研究

对感应电动机群分组聚合方法进行研究,给出一种用于厂用电切换过程研究的感应电动机群分组聚合方法。借鉴电力系统暂态稳定仿真计算中的感应电动机聚合方法,结合电厂厂用电切换过程的特点,给出一种基于容量归算的感应电动机群聚合方法。为减小该方法中聚合所产生的误差,给出一种适用的分组方法,保证分入一组内的感应电动机群特性相似,以保证聚合结果有较高精度。对一个典型厂用电系统,利用PSCAD/EMTDC程序对该方法进行仿真验证,证明其有效性。     

基于自组织神经网络和稳态模型的多台感应电动机聚合方法

电力系统稳定计算中,精确的负荷模型为计算结果的可信度提供了保证。在利用统计综合法进行负荷建模时,如何提高多台感应电动机的聚合精度是研究的重要内容之一。文中提出一种基于自组织神经网络对电动机进行分类、并针对同一类型的电动机采用稳态模型进行等值的聚合方法。最后,应用中国电力科学研究院开发的PSD-BPA暂态稳定计算程序,将分类聚合前后的典型居民和典型商业电动机数据分别代入进行仿真计算。结果表明,采用所提出的聚合方法可以提高多台电动机的聚合精度。     

感应电动机的综合方法研究

传统的感应电动机综合方法以容量为加权因子进行综合计算。根据电磁�滑差特性曲线的特点,提出了改进的感应电动机分组方法。根据感应电动机的参数对感应电动机的加权因子进行修正,提出了改进的感应电动机综合方法。仿真计算结果表明,与传统方法相比,上述感应电动机的分组方法和综合方法可以提高负荷模型中感应电动机的计算精度。     

考虑带泵类负载感应电动机影响的静态电压稳定性分析

为了更准确计及泵类负载机械特性对配电网静态电压稳定的影响,建立了一种将感应电动机T型等效电路与泵类负载机械特性相结合的感应电动机负荷模型。将其用于配电网潮流计算,采用前推回代法求解。进而将其用于连续潮流计算,建立了带泵类负载多台相同感应电动机的等效负荷模型,分析负荷连续增长对配电网静态电压稳定的影响。采用IEEE33节点算例对提出的模型与方法进行仿真验证,并与负荷按恒功率因数增加模型的连续潮流进行了对比。仿真计算验证了所提方法的合理性和有效性,表明采用该模型所得的静态电压稳定裕度要小于采用恒功率因数负荷计算结果,更接近工程实际情况。     

感应电动机负荷的动态特性分析

正确认识电力系统动态负荷的物理机理特性是对电力系统综合负荷特性进行准确建模的关键。该文首先通过对电力系统负荷中主要动态负荷元件——感应电动机的机理特性的深入分析和仿真计算,指出能描述感应电动机动态响应特性的性能指标和参数。然后基于感应电动机的特征值分析,定义电动机机械特征模式的衰减率,提出一种根据转子绕组特征模式阻尼比和机械特征模式衰减率比较不同电动机负荷稳定性能的有效方法。这些结论的提出对准确把握电力系统所有负荷的整体动态特性,以及对其进行综合负荷建模都有着重要的意义。     

考虑泵类负荷特性的低压配电网潮流计算

提出了一种考虑泵类负荷特性的低压配电网潮流计算方法。通过将泵类负荷的电动机转矩平衡方程和配电网各节点功率平衡方程组合起来,构成了考虑泵类负荷特性的低压配电网潮流计算模型。在求解配电网潮流计算的牛拉法的基础上,提出通过将泵类负荷电动机转矩平衡方程与各节点功率平衡方程进行统一迭代和交替迭代两种方法进行求解。通过对实际低压配电网台区的计算分析,验证了该方法能获得更加准确的配网负荷节点电压,而且能够获得泵类负荷正常运行时和启动时的节点电压。     

基于节点电动机最大自起动量的配电网低压减载

低压减载是电力系统安全稳定第三道防线的重要组成部分,而减载方案是低压减载的重要研究内容。感应电动机是造成电网电压崩溃的主要因素,也是低压减载的主要负荷。基于配电网及感应电动机有功特性、无功特性、转子运动方程等在Matlab搭建模型进行时域仿真分析。结果表明低压减载后的电网存在感应电动机的自起动过程,且以感应电动机为减载对象时,自起动的最大允许量与最小减载量有紧密联系。从而提出一种基于节点电动机最大自起动量的减载量整定计算方法以及减载策略。即通过不同初始转速下的节点电动机最大自起动量计算出每轮减载量,考虑减载速度对电压稳定性的影响,可在每轮减载中引入基于电压变化率的加速判据,实现有选择性地加速切除负荷。最后对传统减载策略和所提减载策略进行对比仿真,验证了所提减载方案在保证节点电压快速稳定的同时可实现对减载量的有效控制,从而保证了系统和重要电动机负荷的安全稳定运行。     

基于PMU及和声搜索算法的新能源配电网负载模型研究

文章提出了一种基于同步相量测量(PMU)数据并用于估算配电网负载模型的和声搜索算法(HSA)改进分布式测量。由于近年来分布式发电的发展,燃料电池和风力涡轮机等的接入使得配电网的拓扑结构进一步复杂。因此,需要通过改变传统的分布荷载模型来克服这个问题。估算模型不仅要在网络正常条件下和真实模型作出相同的反应,而且在网络故障和瞬态条件下是有效的。本中,负荷模型及其相应的方程已被修改。双反馈感应电机(DFIM)的参数估算以及在网络频率变化情况下负载电源的可靠性都包含在模型中。该模型在Matlab/Simulink环境下进行仿真验证该算法的有效性。     

应用综合负荷模型的电容补偿配电网感应电动机起动方法

以目前在国家电网公司推广应用的考虑配电网的综合负荷模型为平台,建立了从系统的角度综合考虑配电网及负荷的电容补偿电动机起动分析系统。分析了电容补偿电动机起动过程中母线电压达最低要求对配电网高压母线短路容量﹑配电网阻抗的要求,以及电动机容量﹑配电网高压母线短路容量﹑配电网阻抗对电容容量的影响,为电容补偿配电网感应电动机起动过程中母线电压满足最低要求的条件以及电容容量的选择提供理论支持。     

考虑配电网络综合负荷模型的参数确定

综合负荷模型(synthesis load model,SLM)考虑了配电网络的影响,可较完整地模拟负荷与配电系统,更符合实际电力系统负荷的情况。针对该模型,该文提出采用统计综合法与总体测辨法相结合的方法来确定该模型的参数。重点研究通过统计综合法获得配电网等值参数后,利用总体测辨法确定综合负荷的参数。提出只辨识重要参数的辨识策略,而将其他参数直接用其典型值代替。某电网实测参数结果表明,上述方法是有效的,所得配电网电抗与电动机定子电抗之和平稳,电动机定子电抗和负载率较平稳,电动机比例和惯性时间常数变化明显。     

海洋采油平台直流配电网瞬时负载的适应性评估

在海洋石油工程中,电动机是主要的电气负载,其起动过程可能会产生瞬时冲击,影响直流配电网的系统性能。文中基于降阶解析的思想,对此特殊场景下瞬时负载的影响开展研究。首先在一定条件下简化系统动态微分代数方程,推导直流母线电压的近似解析表达式;然后研究瞬时有功负载对海洋采油平台直流母线电压的影响;最后在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流配电网模型并设置不同的瞬时负载进行仿真,分析不同瞬时负载情况下的直流母线电压,验证文中所提解析表达式的正确性。结果证明,文中的解析表达式可以有效反映海洋采油平台直流配电网对瞬时负载的适应性。     

三相异步电动机的基本控制

根据异步电动机运行的力学基础对电动机拖动的负载类型大致分类及电动机运行中的主要控制方式进行了较为详细的介绍,尤其是对电机各种不同的起动制动方式的介绍,对不同负载情况下的电机的选型及电机拖动系统节能降耗的实现具有很强的指导意义。     

感应电动机负荷暂态模型的参数填补方法及典型参数分析

电力系统中存在大量参数各异的感应电动机负荷,为研究其类型及相关参数的分布特征,以文献调研获得的224台电动机负荷模型参数为基础,以电动机模型在暂态仿真中的差异为依据,进行了深入分析。首先,针对调研所得模型参数中机械转矩系数和初始滑差大量缺失的问题,分别通过K最近邻填补方法、负载率或临界滑差予以填补;其次,针对不同电动机暂态响应的差异,以仿真所得的电动机暂态功率曲线为聚类依据,采用K均值算法,获得了7类暂态特征各异的电动机,并分析了7类电动机的参数分布特征。所得的7类典型参数值补充了IEEE和国家电网有限公司推荐的电动机参数集,为感应电动机负荷模型的典型参数取值提供了参考依据。