恒功率负载对综合电力系统静态稳定性的影响机理分析-论文.pdf

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1、1上3船电技术j电力系统4NO62恒功率负载对综合电力系统静态0【46稳定性的影响机理分析吕敬高，阳习党，范学鑫，李闯(1．海军驻湖南地区军事代表室，湘潭411100；2．海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，武汉430033；3．海军驻712所军事代表室，武汉430034)摘要：舰船综合电力系统中存在大量恒功率负载，本文对该类负载的负载特性进行了研究，揭示了综合电力系统静态失稳的物理机理，查明了影响系统静态稳定性的主要因素。关键词：恒功率负载综合电力系统静态稳定性中图分类号：TM771文献标识码：A文章编号：1003—4862(2014)06．0017—04AnalysisonIm

2、pactionofConstantPowerLoadonStaticstabilityofIntegratedPowerSystemLvJinggao，YangXidang，FanXuexin，LiChuang(1．NavalRepresentativesOfficeinHunan，Xiangtan411100，Hunan，China；2．NationalKeyLaboratoryforVesselIPSTechnology，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；3．NavalRepresentativesOficeinInstitute

3、712，Wuhan430034，China)Abstract：Alargenumberofconstantpowerloads(CPLs)existintheintegratedpowersystem(1ps)．ThecharacteristicsoftheCPLsaredescribedrstly．BasedonthecharacteristicsoftheCPLs．thephysicaldescriptionandthechieffactorsofstaticstabilityofIPsareconcluded．Keywords：ConstQntpoWerload,"Integratedp

4、owersystem,"StaticstabilityIPS系统中电力电子变流器经常被控制调节0引言而表现出恒功率的特性，恒功率负载往往呈现出舰船综合电力系统(IntegratedPowerSystem，负阻抗特性。也就是说，尽管恒功率负载的瞬时简称IPS)是指将发电、日常用电、推进供电、阻抗是正的(v／i>0)，但是相应的阻抗增量却高能武器发射供电、大功率探测供电综合为一体是负的(dv／di<0)。原因是流过恒功率负载的的电力系统。它将舰船传统动力系统与电力系统电流是和它两端的电压成反比变化的，是影响综两个独立能量系统一体化为一个能量系统。随着合电力系统静态稳定性的一个重要因素’2，3]。电

5、力电子技术的快速发展，越来越多的功率变流1恒功率负荷及其特性器(例如DC／DC，DC／AC等)在IPS系统中得到应用。在一定程度上，IPS系统就是一个典型在综合电力系统中，电力电子功率变流器通的基于电力电子变流装置的独立供电系统。各种常为两种类型的负载供电，一种是传统负荷，它不同的静止功率变流器集成在一起组成一个互联们需要供应恒定的电压，呈现正阻抗特性。另外系统，通常是非常复杂的。一种是恒功率负载，例如推进电机，执行器，电力电子变流器，呈现负阻抗特性。恒功率负载在收稿日期：2014．02．18多电力电子变流器的综合电力系统中是一种趋基金项目：国家自然科学基金项目(50977090)势。一个最简

6、单的例子，如图1所示。DC／AC变作者简介：吕敬高(1973．)，男，工程师。研究方向：舰流器驱动一台电机并且精密调节它的转速，电机船电力系统安全运行。17船电技术l电力系统具有一一对应的线性转矩()一转速(∞)特性。电压，从而负载电流进一步减小，运行点偏离A。在图1中，控制器精确调节转速(∞)，因此可以同理，假设扰动使负载电流增大△j，即i=I。+Ai，认为·为常数。既然旋转负载具有一一对应的此时电压源电压大于负载电压，从而负载电流进特性，对应一个转速，都有唯一的转矩与之一步增大，运行点同样偏离A。实际上，这是一对应。因此对于一个恒定的转速∞，转矩也是恒个正反馈的过程，因此，平衡点A点不是一

7、个稳定的，相应的电机功率(Txw)也是恒定的。又定运行点。系统在该工作点的效率是恒定的，那么DC／AC变流器的输入功率也是恒定的。因此，对系统而言，DC／AC变流器就呈现出恒功率特性。P=vf，，=常数图3CPL串联电感电路图电力系统图1一种对系统呈现恒功率特性的DC／AC变流器另外一个恒功率负载的例子是DC／DC变流器，所带负载具有一一对应的，f特性，并且能精密调节电压，如变流器带电阻性负载。图