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第33卷第3期
四川电力技术
Vol33,No.3
2010年6月
Sichuan Electric Power Technolo
Jun.2010
感应电动机参数对小干扰电压稳定影响
李林,康积涛,张学群,刘永江
(西南交通大学电气工程学院,四川成都610031)
摘要:以简单经典两节点电力系统为研究对象,采用考虑机电暂态过程的三阶感应电动机负荷模型,建立系统的小干
扰微分方程组,应用系统状态矩阵的特征值和分岔理论来分析了感应电动机参数对系统电压稳定性的影响。分析结
果表明:综合负荷中定子电阻和电抗、转子电阻、励磁电抗、感应电动机恒定转矩所占的比例较大时,转子电阻、与机椃
特性有关的指数较小时的感应电动机更易出现电压失稳。
关键词:小干扰电压稳定;感应电动机;鞍结分岔
Abstract: The simple classic two-node power system is taken as the investigated subject, the third -order model of induction
motor load is used in which the electromechanical transient process is taken into account, small disturbance differential equa-
tions of the system are set up, and the influences of the induction motor load parameters on voltage stability are analyzed by
state matrix eigenvalues of the systcm and bifurcation theory. The analysis results show that when there are a large proportion
of stator resistance and reactance, rotor resistance, excitation reactance and constant torque in integrated load, the voltage in-
stability will occurs more easily in induction motor with small ro or resistance and small index related to mechanical properties
Key words: small signal voltage stability; induction motor; saddle node bifurcation(SNB
中图分类号:TM712文献标志码:A文章编号:1003-6954(2010)03-0068-03
电力市场化改革以后,市场参与者要求增加电网形式来描述8!。
输送能力和稳定限额,将使电力系统的运行条件
x =(x, y, u)
变得更为紧张,容易出现电力系统电压稳定性问题。
0=g(x,y,)
在电力系统中一些小千扰常常引起频率和电压的波
动,小干扰稳定性已成为制约电力传输容量的主要因式中,x为系统微分状态变量;y为系统代数状态变
素之一2。负荷的性质也是影响电力系统稳定性的
量为系统控制参数。
个重要因素,电压的稳定性主要是负荷的稳定
当系统受到小扰动时,可以用线性化系统的动态
性。电力系统中的大部分负荷都是电动机,尤其稳定性来近似,在平衡点(6,y0,H)处对式(1)进
是感应电动机组成了电力エ业的主要动力,并日行线性化。
是引起系统发生电压失稳的重要原因。文献[6
D、(x0,y0)?ムx+D(xo,yo
用时域仿真的方法分析了感应电动机动态负荷特性
对系统电压稳定性的影响,文献[7]通过时域仿真分
0=D2g(xo,3Y0)?△x+D,g(xo,yo)
析了输电线路电抗、负荷母线并联补偿容抗和感应电令A=DJ(x0,y0),B=D(x6o,yo),C=D,8(xo,y0),
动机负荷参数的变化对电力系统暂态电压稳定极限D=Dg(xo,yo)。消去式(2)中的代数变量△y,则可
切除时间的影响。
得到描述系统动力特性的微分状态方程
基于以上两篇文献的思路,采用了小干抗分析方
法对一个典型两节点系统进行了分析。通过引入感
应电动机的三阶模型建立系统的小于扰微分方程组
式中,A=A-BDC为微分状态方程的系统状态矩阵
应用系统状态矩阵的特征值和分岔理论分析了感应它包含了各种动态元件的特点和网络连接关系9,?。
电动机参数对系统电压稳定性的影响
2基于感应电动机小干扰的数学模型
1系统模型
下面主要针对图1所示的两节点系统进行讨论,
电力系统的动态行为可以用微分代数方程组的图中节点1为发电机无穷大节点,节点2为感应电动