毕业设计基于edsa的电动机动态特性仿真研究译文感应电动机电压稳定性的动态特性模型研究

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1、毕业设计斧题目感应电动机电压稳定性的动态特性模型研究学生姓名邓璞学号2006149151专业电气工程及其自动化班级20091097指导教师刘淑军评阅教师刘淑军完成闩期2010年1月7闩题目感应电动机电压稳定性的动态特性模型研究学生姓名邓璞学号2006149151专业电气工程及其自动化班级20091097指导教师刘淑军评阅教师刘淑军完成闩期2010年1月7闩感应电动机电压稳定性的动态特性模型研宄T.Aboul-SeoudandJ.Jatskevich摘要由于动态稳定性研究的复杂性，以及实时模拟大型电力系统成本较高，电压稳定研宄，大多仅限于静态技术。静态建模的主要缺点是它无法捕捉在电力系统中一个

2、普通感应电动机负荷的动态行为。本文比较聚集之间的感应电动机负荷的静态和动态模型。它表明，在一些干扰情况下，静态负荷模型不能预测感应电动机负荷的实际响应。研究表明，虽然静态负荷模型在传统的PV曲线和在不冋值的PV曲线屮显示感应电动机负荷在稳定运作，而动态模型则显示了在同样的情况下运行不稳定。最后，对系统稳定性的动态负载惯性的影响进行了研宄。虽然惯性的不断研宄对负载的动态稳定具有重耍意义，静态负荷模型是无法顾及这一点的。模拟系统显示，不同惯性常数而额定状态类似的电机，稳态条件也不相同。这暴露了感疲电动机的静态负荷模型的另一个不足。关键词：感应电动机，负荷建模，电力系统动态稳定性，电力系统仿真。一

3、引言暂态电压稳定研究和电压崩溃是动态现象。但是，由于建立电力系统动态模型的复杂性和它受各种不同重要因素影响的原因，它的代价很昂贵。所以电压稳定研究通常局限于基于静态的潮流技术。大多数居民住宅及商业用电负荷都可能成功建立一个静态负载模型，因为它们主要是电阻性负载（供暖，照明），因此他们没有动态响应。然而，这并不是取决于感应电动机和非线性负载（调速，电弧炉等）工业负荷情况。几种模型被用来开发各种负载非线性静态模型。在文献［1］中最常见的模型与负荷活跃程度和无功指数相关。该模型在文献［2］,［3］屮证明会影响频率。然而，就如文献［3］中所说，即使通过这些改进后的模型，当电压变化在0.95和1.05

4、之间时还是不能得到实际的实验结果，这是一种在狭隘的范围内比较严重的故障情况。此外，感应电机静态模型没奋考虑到负载的惯性作用。负载惯量在涉及到系统稳定性的研究屮是一个非常重要的因素，系统稳定性的研究这项工作主要是对感应电机静态模型和动态模型的瞬时电压稳定性的研宄。它解释了负载的惯性效应不能在静态模型中表示出来，但却显著影响电力系统的稳定性。二算例分位描述简化的网络图1所示，用来模拟工业聚合负荷的响应。该系统包括一个10MW,6.9KV聚合感应电动机负荷，其通过200公里，69KV级双电路OHTL连接到网络。变压器被作为一个并联RL电路模型，忽略核心电阻和磁化电抗效应，而该0HTL做为n网络。输

5、电线路的长度为200公里，在t=10秒时，双回线中的一天发生了三相短路。在t=30秒被清除。A.静态负荷模型电压静态负荷模型的一般形式是用代数（1）和（2）描述，它们是众所周知的指数负荷模型。如上，I'Q：是负荷有功和无功功率，是负荷实际的有功和无功功率，K是终端负载电压，？1，（^,%随〜¥。的变化而变化，r为额定电压，常量（1和0是有功电压指数和无功电压指数，其标准值参见附录。图1案例系统该系统的P-V准确推算两次，根据文献[4],第一条是作为有恒定功率因数负载的普通PV曲线。第二条是典型负荷模型在静态感应电动机等值电路的不同滑值下的PV曲线。B.动态负荷模型根据文献5我们知道，感应电动

6、机的总负荷动态模型使用的是五阶模型。输出的有功与无功功率的计算采用代数方程（9）和（10）。.0）p/0、(4)(5)(6)(7)(9)(10)在这些公式屮，P，Q分别表示有功功率与无功功率，Vds、ids为定子端直轴电压与电流，Vqs、iqs为定子端交轴电压与电流，Vd/、id/为定子侧转子直轴电压与电流，vqs’、iqs‘为定子侧转子交轴电压与电流，rs、r/分别为定子侧定子和转子的每相电附，为定子端交轴磁链和直轴磁链，定子侧转子交轴磁链和直轴磁链，H.分别为电场转矩和负载转矩，p为d/dt，G）、G）。、分别为对参照系角速度、棊本角速度、转子角速度。恒定值11是每秒惯性常数，当感应电动

7、机在静止的参照系进行模拟时，0=0。异步电机的参数和传输线的参数参见附录。三仿真结果A.静态负荷模型研究以模拟成本来讲静态模型要便宜得多。但是，其节省的地方如三相感应电动机就是以牺牲仿真准确性和预测实际动态响应负载的能力。图2P-V静态曲线表明在静态响应预计的感应电动机能力加载后，仍然保留常规P-V曲线对故障的稳定条件的判断规则。A点是电机故障前的稳定工作点，而B点估计电机故障后的稳定工作点。此外，阁3显示稳