[发明专利]考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法

权利要求书

1.一种考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.获取配电网中感应电动机参数，包括转子电角速度、定子磁场角速度、定子等效电阻、转子等效电阻、定子漏抗、转子漏抗以及激磁电抗；

S2.构建配电网系统节点的无功功率平衡模型：

Q₁＝∑Q_mi-∑Q_C；其中，Q₁为配电网的等效电源输送到节点处的无功功率，Q_mi为配电网系统中第i台感应电动机所消耗的无功功率，∑Q_c为配电网系统中并联补偿电容吸收的无功功率；

S3.基于无功功率平衡模型，确定出配电网中负荷节点电压与感应电动机的负荷转差率的匹配模型，其中，匹配模型包括感应电动机的负荷转差率对负荷节点电压影响模型和负荷节点电压对感应电动机的负荷转差率影响模型。

2.根据权利要求1所述考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，其特征在于：步骤S2中，配电网的等效电源输送到节点处的无功功率Q₁根据如下公式计算：

其中，V_m为负荷节点电压，Z为配电网等效电源与节点之间的等效阻抗，δ为等效电源与负荷节点之间的功率角，θ为配电网系统等效阻抗的阻抗角；V_s为配电网等效电源电压。

3.根据权利要求1所述考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，其特征在于：第i台感应电动机所消耗的无功功率Q_mi通过如下公式计算：

其中，V_m为负荷节点电压，X_L和R_L分别为各台电动机到负荷节点之间的等效电抗和等效电阻，X_σi为第i台感应电动机的定子漏抗和转子漏抗之和，R_si为第i台感应电动机定子等效电阻，R_ri为第i台感应电动机的转子等效电阻；s为转差率，ω为转子电角速度ω_r的标幺值，ω＝ω_r/ω₀，ω₀为定子磁场角速度；X_mi为感应电动机的激磁电抗。

4.根据权利要求3所述考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，其特征在于：步骤S3中，感应电动机的负荷转差率对负荷节点电压影响模型如下：

其中，V_m为负荷节点电压，X_L为各台电动机到负荷节点之间的等效电抗，X_σi为第i台感应电动机的定子漏抗和转子漏抗之和，K(s_i)为与第i台感应电动机转差率、自身阻抗以及电动机到负荷节点之间的阻抗相关系数，X_C为并联补偿电容等效容抗；其中，

s_i为第i台感应电动机的转差率，R_Li为第i台电动机到负荷节点之间的等效电阻，R_si为第i台感应电动机定子等效电阻，R_ri为第i台感应电动机的转子等效电阻。

5.根据权利要求4所述考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，其特征在于：负荷节点电压对感应电动机的负荷转差率影响模型的确定过程如下：

构建感应电动机的转子运动模型：

T_Ji为第i台感应电动机转动惯量时间常数；P_Li为第i台感应电动机的负载功率；P_mi为第i台电动机的电磁功率；s为感应电动机的转差率；ω为转子电角速度ω_r的标幺值，ω＝ω_r/ω₀，ω₀为定子磁场角速度；

其中，感应电动机的电磁功率通过如下公式计算：

感应电动机的负载功率通过如下公式计算：

其中，p_i为感应电动机的极对数；A_i、B_i和C_i分别为感应电动机的负载转矩系数；

将公式(2)、(3)和(4)代入公式(1)中得负荷节点电压对感应电动机的负荷转差率影响模型：