近年来由于电网电压崩溃而引起的电网事故多有发生,作为电力负荷的重要组成部分,空调在这些事故及其恢复过程中对电网稳定性存在负面影响。特别是当系统发生扰动时,空调负荷表现为恒功率负荷且具有负阻抗特性,使得电压失稳情况恶化直至发生电压崩溃事故。因此,空调负荷的这种对电网电压不友好的特性已经引起了国内外专家学者的广泛关注。本文首先基于负荷特性,从无功功率和负荷等效阻抗的角度出发,分析了空调负荷对电压稳定性的不利影响。然后,充分利用变频空调良好的调速性能,深入挖掘空调在提高电网电压稳定性和电压恢复能力方面的潜力,通过调整其在电压跌落、电压中断以及电压恢复情况下的应对策略来改善变频空调的动态负荷特性从而缓解其对电网的冲击,避免电网电压崩溃事故的发生。由此,本文提出了一种分布式欠压控制策略,该控制策略通过实时检测本地电网电压变化主动调节变频空调电机的转速,缓解其对电网的有功无功冲击,使空调负荷特性在突发性电压扰动时表现为恒阻抗负荷,从而改善空调负荷对电网的不利影响。本文基于Matlab/Simulink软件平台和硬件实验平台对定频空调、变频空调以及采用自主控制策略的变频空调进行建模、仿真和实验。观察其各自在电网电压跌落时所表现的动态性能以及对电网电压的影响,通过对仿真和实验结果进一步分析,验证了本文所提出的自主控制策略的有效性和可行性。研究结果表明,该控制策略有效地改善了网侧电流、有功功率和无功功率在电压故障瞬间、电压故障期间以及电压恢复时的动态特性,使得空调负荷近似表现为恒阻抗负荷,一定程度上改善电压恢复的环境条件,缓解电网无功功率匮乏的情况,避免电压延迟恢复和电压崩溃事故的发生,有效地改善了空调负荷对电网的不利影响。