考虑异步电动机的动态电压稳定特征值指标.pdf

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1、第24卷第1期电力系统及其自动化学报Vo1．24NO．12012年2月ProceedingsoftheCSU—EPSAFeb．2O12考虑异步电动机的动态电压稳定特征值指标井艳清，李兴源，吴华坚，顾威，郭晓鸣，陈虎，一～一周一一～一健一～z一～一一～一_三一～一～一一～一(1．四川大学电气信息学院，成都610065；2．华能小湾水电厂，南涧675702)摘要：为更加精确、快速地判断系统动态电压稳定性，提出了系统动态电压稳定的特征值指标J。(dynamicvoltagestabilityeigenvaluei

2、ndex)，并计及异步电动机负荷三阶机电暂态模型，对异步电动机负荷进行暂态等效和特征值分析，进而判断系统动态电压稳定性。该指标克服了动态电压稳定指标的不精确性和计算量大等问题。BPA软件对IEEE30系统的时域仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。关键词：动态电压稳定；异步电动机；特征值；指标；时域仿真中图分类号：TM744；TM743文献标志码：A文章编号：1003—8930(2012)01—0014—05DynamicVoltageStabilityEigenvalueIndexConsideringA

3、synchr0n0usMotorsJINGYan—qing，LIXing—yuan，WUHua—jian，GUWei，GUOXiao—ming，CHENHu，ZHOUJian缸Ⅻ一一m_一亘．～Ⅲ一～一(1．SchoolofElectricalandInformation，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．HuanengLancangRilerHydroponerCo．Ltd，Nanjian675702，China)毫一一一～一近年来实际电力系统的电压失稳事故时

4、有发【，的直、交轴分量、，暂态阻抗后电动势的直、生，引起人们对电压稳定研究的高度重视。研究表交轴分量E、E。以及转差S分别改为故障切除时明，系统中各母线电压动态行为主要取决于系统中刻定子电压u的直、交轴分量⋯U暂态阻抗负荷的动态特性和各种电压调节装置的动作特性。后电动势的直、交轴分量E、E以及转差S，异步电动机是最主要的动态负荷，也是引起系统发用来分析系统动态电压稳定。基于异步电动机负荷生电压失稳的重要原因[1]。因此，电压稳定分析的特征值分析，提出了系统动态电压稳定特征值指中计及异步电动机负荷，能更真实地

5、反映电力系统标。、，。通过比较动态电压稳定特征值指标与零用电负荷的实际情况，得出准确的分析结果[3]。的关系，来判断系统动态电压稳定性。以往的特征值分析均用于静态电压稳定和小1异步电动机模型干扰电压稳定研究中L4]。在此基础上，本文将三阶异步电动机动态方程线性化后得到系统矩阵A，异步电动机负荷采用三阶机电暂态模型，其稳并改进了该系统矩阵A，将稳态平衡点处定子电压态等效电路如图1所示，其暂态等效电路如图2收稿日期：2010—12—16；修回日期：2011—03—03基金项目：国家科技支撑计划项目(2008BA

6、A13B01)；国家自然科学基金重点项目(51037003)第1期井艳清等：考虑异步电动机的动态电压稳定特征值指标·15·所示，其转子电压方程为f蚴；+。+c一1．0(8)【0—1一So一+(x一u一异步电动机动态电势计算公式为叫0(一1)E。(1)P+JQ一(9)—i(Rs+jX)+亡(10)一。一(x—Xo(一1)Ed(2)式中：丁。为暂态开路时间常数，T。一(X+XM)／。RR；X为转子开路电抗，X—xs+XM；X为转子不动时短路电抗，X一Xs+XX／(XM+图1异步电动机稳态等效电路XR)；Xs为定

7、子漏电抗；R为转子电阻；X为转子Fig．1Steadyequivalentcircuitofasynchronousmotor漏电抗；XM为励磁电抗；E和E分别为异步电R。jX动机暂态阻抗后电动势的直、交轴分量；和分别为定子电流直、交轴分量。E定子电流方程为一[Rs(ud-E／d)+x(gq-E'q)]图2异步电动机暂态等效电路Fig．2Transientequivalentcircuitofasynchronousmotor(3)一藤{[Rs(u一E)+x(一E)]2动态电压稳定特征值指标(4)文献[11

8、]认为只要系统中有一个感应电动机转子运动方程_g。。为负荷被判为失稳，就认为系统电压失稳；只有系统中所有感应电动机负荷都被判为稳定，才能判定系警一(T一Tm)(5)统电压稳定。文献[12]也认为只要负荷失稳，则系T一EdId+E。(6)统电压失稳。因此，本文通过研究异步电动机负荷T一(oxo+如+c)To(7)的稳定性来判断电力系统的电压稳定性，只要异步式中：COt一1一S，S为转子转差；Tj为发电机组的电动机负