考虑配电网络的感应电动机负荷模型聚合方法研究

通过对考虑配电网络的感应电动机聚合方法进行理论研究，提出了一种新的感应电动机聚合方法：根据感应电动机的空载和转子堵转2种状态计算聚合感应电动机电气参数，根据配电变压器和配电线路消耗功率计算配电网系统电抗。通过对湖南长沙榔梨220kV变电站所供配电网络的等值分析，表明该方法是有效的、可行的。     

计及静态临界稳定特性的感应电动机群聚合等值方法

负荷模型对电力系统稳定计算结果有着重要的影响,而感应电动机群聚合是负荷等值建模的重要组成部分。考虑感应电动机静态临界稳定特性的影响,提出了一种感应电动机群负荷聚合等值的新方法。首先,分析了表征电动机静态临界稳定特性强弱的指标,据此将电动机群负荷分为稳定性好和稳定性差的2组。而后,基于各电动机的物理机理,并综合考虑其静态临界稳定特性,对分组后的感应电动机群负荷进行聚合。最后,以单机无穷大系统、WSCC-9节点系统和EPRI-36节点系统为算例,考察了该聚合方法与其他方法所得等值模型在不同故障方式下的系统响应,验证了所提方法在不同运行条件下的适用性和所得等值模型的准确性。     

计及负载率和临界滑差的改进感应电动机加权聚合

在暂态稳定仿真中所用的等值感应电动机的模型参数对仿真精度的影响很大。为了获取这些参数,大多采用基于容量加权的模型参数聚合法。感应电动机群中的各电动机初始滑差不同对聚合结果有重要影响,而该初始滑差由负载率和临界滑差联合决定。文中据此提出了利用负载率和临界滑差来修正的感应电动机加权聚合法。算例表明,依据该方法所聚合出的等值感应电动机能更好地模拟原感应电动机群对暂态稳定性的影响。研究还表明,由于实际系统中参与聚合的感应电动机个数很多,且其负载率分布具有随机性,用统计综合法得到的等值感应电动机模型参数基本可用。     

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。     

基于PSCAD/EMTDC的厂用大型感应电动机群聚合研究

发电厂厂用电系统工作母线端大型感应电动机群中,为减少暂态研究过程中的计算量,可以采用机群动态等值聚合。本文针对火力发电厂厂用电切换的特点,对感应电动机群分组聚合方法进行了比较研究,在此基础上给出一种适用于厂用电切换过程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群聚合方法,并结合厂用电切换过程的特点,给出了一种基于容量归算的感应电动机群聚合算法。进一步,为减小聚合所产生的误差,本文给出一种适用的感应电动机群分组算法,保证分入一组内的感应电动机群的特性相近,以保证聚合结果具有较高精度。最后针对一个典型的300MW厂用电系统,利用PSCAD/EMTDC程序对所给方法进行了仿真验证,证明了所给方法的有效性。     

并联感应电动机聚合负荷引起含双馈风电场电力系统振荡研究

围绕并联感应电动机聚合负荷,研究了该负荷自身的稳定性特征及其与双馈感应风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)间交互作用对电力系统稳定性的影响。首先,建立了聚合负荷线性化状态空间模型;理论研究表明,当聚合负荷内部n台感应电动机同型时,聚合负荷可等值变换为n个独立的等值子系统,其中1个等值子系统的感应电动机振荡模式(induction motor oscillation mode,IMOM)将随着电动机数量n的增加在复平面上不断移动,甚至可能穿越虚轴进入右半平面;并提出一种预估该移动的振荡模式负阻尼时对应的电动机数量的方法。其次,构建了由聚合负荷开环子系统和电力系统其余部分开环子系统构成的闭环互联系统模型,并从开环模式耦合的角度阐述了聚合负荷与双馈风机间交互作用导致电力系统振荡的机理:当开环感应电动机振荡模式与开环风机振荡模式在复平面上靠近时,可能出现的开环模式耦合将引发2个子系统间的强交互作用,并导致闭环系统振荡模式阻尼减弱。最后,通过新英格兰系统对理论分析及结论进行了验证。     

感应电动机群单机等值算法研究

基于感应电动机负荷的物理机理特性,对感应电动机群的单机等值模型的建模方法进行深入研究。首先提出一种有效的电动机群分类方法,它能将任意一群感应电动机负荷分为稳定性好和稳定性差的2个子群。其次基于能反映电动机机电特性的几个重要运行指标,提出一种感应电动机群的单机等值算法。然后根据对所有电动机的分群结果引入主导电动机群的概念,对等值惯性时间常数及转子电阻进行修正。经过仿真对比表明,在大扰动运行方式下甚至是涉及到系统失稳的条件下,应用该算法得到的电动机群单机等值模型均能达到满意精度。     

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。     

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。     

一种改进的电动机静态聚合方法

电动机参数是电力系统电压稳定、暂态稳定的关键因素之一.在基于统计综合法的负荷建模中,如何提高电动机参数的聚合精度是重要课题.针对传统电动机聚合方法没有考虑聚合前每台电动机稳态滑差的不足,提出了一种改进的电动机的静态聚合方法.该方法首先根据聚合前各电动机的惯性时间常数、暂态电抗、转子回路时间常数、临界滑差定义了一个电动机的特性指标,并按照该指标对电动机进行分组.然后将每组中的电动机根据其稳态等值电路转化为3种阻抗并联的形式,在对3种阻抗分别聚合后再还原为一台电动机稳态等值电路.算例表明该方法能够有效提高仿真精度.     

电力系统动态等值参数聚合的实用方法

在大规模电力系统暂态稳定分析中，为减少数值仿真的计算量，可采取动态等值的方法对系统进行简化。电力系统动态等值包括相关机群动态识别、网络化简和相关机群参数聚合3部分。针对第三部分提出了一种基于加权法的相关机群详细模型参数聚合的方法，该方法可用于获得等值发电机组及其调节系统的详细模型参数和负荷等值异步电动机的详细模型参数。这种方法既达到了参数聚合的目的，又减少了计算时间。对IEEE10机39节点系统和简单配电系统进行仿真，并与频域法相比较，结果表明了该等值方法的有效性。     

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。     

简单系统中感应电动机群稳态运行状态的分析

基于感应电动机的T形等值电路,分析了单台电动机稳态运行状态的分岔情况,发现了分岔点的滑差仅依赖于电动机及其负载的参数,而分岔点电压还与初始状态有关;研究了感应电动机初始滑差与运行指标的关系,获得了初始滑差的合理分布范围.以单负荷无穷大系统为研究对象,提出了感应电动机群稳态运行状态的分析方法;在初始滑差呈等差数列、初始功...     

基于人工神经网络的电压电流互补模型转子磁链估计

为了准确对感应电机磁链进行实时估计,提出了一种基于人工神经网络(ANN)电压电流互补模型的估计方案。该方案利用基于ANN的电压与电流模型之间的磁链估计差值在线对电机参数进行更新,以减小因电机参数变化所引起的模型偏差,并最终通过电机频率范围决策转子磁链。实验结果表明,该方案对磁链估计有效,实时控制效果好。