[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

说明书

本发明提供的一种考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，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：S3.基于无功功率平衡模型，确定出配电网中符合节点电压与感应电动机的负荷转差率的匹配模型；通过上述方法，在对配电网的分析过程中，充分考虑到了配电网的感应电动机以及感应电动机的参数对配电网电压的影响，建立了感应电动机与配电网节点电压的分析模型，在对配电网稳定性分析时，通过本发明的模型，就能够准确将感应电动机的参数变化反映到配电网的节点电压变化上，从而能够准确地对配电网的电压稳定性进行准确分析。

技术领域

本发明涉及一种配电网稳定性分析方法，尤其涉及一种考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，社会对高质量电能的需求日趋增大，电网规模不断扩大，电力系统中的负荷也随之增加，其负担日益加重，因而导致电压稳定性的问题越发突出。目前的相关研究指出，配电网中节点电压的动态特性与各种负荷的特性相关。电压失稳事故一般发生在负荷区域母线，事故的发生和发展过程与负荷的特性息息相关。电力系统负荷中的感应电动机负荷所占的比例相当高，与此同时它也是动态负荷的主要成分，在工业负荷中的占比已达到了90％以上，是电力系统电压稳定性分析中的一个关键因素。

目前，在含感应电动机的配电网电压稳定研究中未考虑负荷间的相互影响，当系统中有多台感应电动机且在不同位置接入时，基于单台感应电动机为研究对象的分析结果，在多机系统中不再适用，不能准确地反映出多感应电动机负荷对配电网电压的影响。因此，需要提出一种新的考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，在分析过程中，将配电网中的感应电动机以及感应电动机自身参数对配电网节点电压的影响，当系统出现扰动时，能够准确地评估出感应电动机的自身参数对系统节点电压的影响，从而利于对整个配电网系统的电压稳定性进行准确分析。

本发明提供的一种考虑多感应电动机的配电网电压稳定性分析方法，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。

进一步，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。

进一步，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：