[发明专利]一种基于机电暂态仿真分析的压缩空气储能系统建模方法

权利要求书

1.一种基于机电暂态仿真分析的压缩空气储能系统建模方法，其特征在于：针对所述压缩空气储能系统工作在电机态或发电态模式下，对所述压缩空气储能系统中的蓄能子系统和发电子系统进行建模；所述蓄能子系统包括电动机机电暂态模型和空气压缩机模型，所述发电子系统包括发电机机电暂态模型和燃气透平机模型；所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立电动机/发电机机电暂态模型；

步骤2：建立空气压缩机模型；

步骤3：建立燃气透平机模型。

2.根据权利要求1所述的基于机电暂态仿真分析的压缩空气储能系统建模方法，其特征在于：所述步骤1中，设滑差为s，根据s的正负决定压缩空气储能系统的工作模式，有s为正值时，电机作为电动机运行；s为负值时电机作为发电机运行；

电动机机电暂态模型或发电机机电暂态模型如下：

dsdt=1τj(Te-Tm)dEd′dt=1Td0′(-Ed′+j(x-x′)Iq+2πf0Td0′sEq′)dEq′dt=1Td0′(-Eq′+j(x-x′)Id+2πf0Td0′sEd′)---(1)]]>

其中，τ_j为电动机或发电机转子惯性时间常数，T_e为电动机或发电机的电磁转矩，T_m为输入到电动机或发电机侧的机械转矩，E′_d表示q轴阻尼绕组Q和阻尼绕组q暂态电磁过程，E′_q表示d轴励磁绕组f及阻尼绕组D的暂态电磁过程，f₀为电动机或发电机的额定频率，I_d表示电动机或发电机的直轴同步电抗，I_q表示电动机或发电机的直轴同步电抗，T′_d0为电动机或发电机的定子开路时转子回路的时间常数；其中T_e、T′_d0、x和x′分别表示为：

Te=-Re[E·′I·^]---(2)]]>

Td0′=x2+xmr2---(3)]]>

x＝x₁+x_m   （4）

x′=x1+x2xmx2+xm---(5)]]>

其中，I为电动机或发电机注入母线的电流，E′为电动机或发电机的电势，x₁为定子漏抗，x₂为转子漏抗，r₂为转子绕阻电阻，x_m为激磁电抗，且有x_m＝T′_d0Lr₂·2πf₀-x₂；I表示为：

I=E′-Ux′---(6)]]>

其中，U为压缩空气储能系统并网点电压；

电动机或发电机并网运行的接地电抗X′_m表示为：

Xm′=Vt(0)2ΔQ---(7)]]>

ΔQ=Qt(0)+Im[V·t(0)I·^(0)]---(8)]]>

其中，V_t(0)为初始电压，Q_t(0)为初始无功功率，I₍₀₎为初始电流。