感应电动机负荷机电暂态模型的解析解法研究

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随着社会经济的发展,电网规模迅速扩大,电力系统的动态行为越来越复杂。负荷是电力系统的重要组成部分,对电力系统稳定性有重要的影响。感应电动机在电力系统负荷中的占比超过60%,系统发生故障后数秒内的负荷动态特性主要来源于感应电动机的动态响应特性,准确计算感应电动机负荷的暂态响应是电力系统仿真研究的一项重要内容。  本文基于电路和电机分析理论,提出采用解析法对感应电动机负荷的机电暂态模型进行求解,主要进行了以下工作:  (1)推导和分析感应电动机常用数学模型,重点采用一阶机械暂态模型探究了典型参数下电动机的动态特性,为选择综合负荷模型参数提供指引。  (2)对精细程度不同的感应电动机模型的适用性进行分析,在此基础上提出感应电动机三阶机电暂态模型的快速解析计算方法,给出程序的流程框图。  (3)在MATLAB环境下,完成了感应电动机负荷动态响应解析计算方法的编程,并以单机带综合负荷系统为算例,验证了方法的有效性和快速性。  本文提出的解析法计算速度快,可计入不对称扰动下电网负序电量对电动机电磁转矩的影响,可以求得受扰后电动机的转速、滑差、电势、定子电流和功率输出,有潜在的应用价值。
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