[发明专利]一种电动机负荷模型的构建方法

说明书

本发明提供一种电动机负荷模型的构建方法，包括以下步骤：建立电动机负荷模型；对电动机负荷模型进行事故仿真计算；确定电动机负荷模型的频率特性参数。本发明提供的电动机负荷模型的构建方法准确确定各类电动机负荷的频率参数，对提高电力系统仿真精度、保证电网正常运行的安全性、可靠性运行具有重要的意义；充分考虑了电动机的转矩‑滑差物理机理特性，其收敛特性好、鲁棒性强；克服了传统负荷模型无法准确描述异步电动机群负荷频率特性的缺点，提高了电力系统仿真计算的可信度，为电力系统的科学规划和安全稳定运行提供了有力保障。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术，具体涉及一种电动机负荷模型的构建方法。

背景技术

随着电力系统互联程度的提高，电网在故障下的动态特性变得越来越复杂，为了提高电网的安全性预防大停电事故的发生，在电网规划和运行中往往需要对电网在特定状态下的特性进行全面了解。因为一方面电网自身的要求决定了不可能在实际电网中做实验来研究系统稳定性，另外一方面仿真所针对的运行状态往往是未来的预想情况，实际当中还没有发生，所以也决定了不可能在实际系统中对电网的稳定性进行研究。在这种情况下仿真就成了电网运行、规划、设计必不可少的工具。

在实际运行的电力系统中，通过实测可得频率动态过程曲线,但系统仿真结果与实测频率动态过程曲线有时会存在较大差异。1996年，美国西部协调委员会(WSCC)的事故分析报告中指出，采用不同的负荷模型进行仿真，将得到不同甚至截然相反的分析结果，这使人们认识到负荷模型对仿真计算的影响和重要性。

当系统发生故障造成功率不平衡时，频率会随之发生变化，尤其是在一些独立电网或者微网中，故障时频率变化往往较大，而电网的频率特性取决于负荷频率特性，因此，考虑频率特性的负荷模型结构及参数对正确认识微网或独立电网的系统频率动态特性十分重要。我国电网当前仿真采用的负荷模型及参数大多都是基于上世纪80年代左右的事故仿真确定的(局部电网陆续有所调整)。但是随着科技发展和产业结构的巨变，电网负荷构成、特性均发生巨大变化，尤其随着跨区混联电网发展，当前负荷模型参数仿真精度与现实存在较大偏差，导致当前负荷模型参数无法准确描述负荷动态频率特性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电动机负荷模型的构建方法，克服了传统电动机负荷模型参数无法准确描述动态负荷频率特性的缺点，提高了电力系统仿真计算的可信度，为电力系统的科学规划和安全稳定运行提供了有力保障。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种电动机负荷模型的构建方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立电动机负荷模型；

步骤2：对电动机负荷模型进行事故仿真计算；

步骤3：确定电动机负荷模型的频率特性参数。

所述步骤1中，电动机负荷模型如下：

其中，ω₀表示电动机初始转速，且ω₀＝1-s₀，s₀表示转子初始滑差；E'_d表示电动机直轴暂态电势，E'_q表示电动机交轴暂态电势；I_d表示电动机d轴电流，I_q表示感应电动机q轴电流，且I_d和I_q分别表示为：

其中，V_d表示电动机直轴电压，V_q表示电动机交轴电压，R_s表示定子电阻，X'表示转子不动时的短路电抗，且X_s表示定子漏抗，X_r表示转子漏抗，X_m表示激磁电抗；