电力系统负荷的动态模型(ppt文档).ppt

负荷的动态特性模型负荷的动态特性模型目录概述考虑感应电动机机械暂态过程的负荷动态特性模型考虑感应电动机电磁暂态过程的负荷动态特性模型负荷特性的定义负荷特性的定义 反映负荷功率随系统运行参数（电压或频率）的变化而变化规律的曲线或数学表达式。负荷特性负荷特性静态特性静态特性反映电压和频率缓慢变化时负荷功率变化特性动态特性动态特性反映电压和频率急剧变化时负荷功率变化特性概述当电压以较快的速度大范围变化时，采用纯静态负荷模型将带来较大的计算误差，尤其对那些负荷模型敏感的节点，必须采用动态模型。现代工业负荷中，感应电动机负荷所占的比重最大。因此，负荷的动态特性主要由负荷中感应电动机的暂态过程决定。感应电动机的暂态有机械暂态过程和电磁暂态过程。负荷的动态负荷的动态特性模型特性模型考虑感应电动机机械暂态过程的负荷动态特性模型考虑感应电动机电磁暂态过程的负荷动态特性模型考虑感应电动机机械暂态过程的负荷动态特性模型图1 异步电动机等效电路总等效阻抗：转差率S：0系统角频率异步电动机转子角速度异步电动机运动方程：TJ电机转子与机械负载的等值转动惯量Te*电机机械转矩Tm*电机电磁转矩电磁转矩方程：Temax感应电机在额定电压下的最大电磁转矩Scr电机静态稳定临界转差率UN电机额定电压U电机端电压机械转矩方程：K电机负荷率机械负载转矩中与电机转速无关的部分所占比例与机械负载转矩特性有关的指数机械暂态过程数学模型：实际计算中通常将节点的负荷分为两个部分，一部分采用静态模型，另一部分采用动态模型。运用典型感应电动机模拟节点负荷的简化法如下：1、分别算出稳态运行情况下，静态模型等值阻抗ZLS(0)=V2L(0)/(PLS(0)-jQLS(0)和只考虑机械暂态过程的感应电机模型（等值机）等值阻抗ZLM(0)=V2L(0)/(PLM(0)-jQLM(0)，得出节点负荷的稳态等值阻抗ZL(0)=ZLS(0)/ZLM(0)2、近似认为接在节点上须计及动态特性的设备都是典型感应电动机（典型机）。利用感应电动机参数和等效阻抗公式得出稳态等值阻抗ZM(0)。3、在暂态过程中，求解系统方程和典型机转子运动方程，可求得t时刻动态负荷等值阻抗ZM(t)；由负荷静态模型可算出t时刻静态负荷等值阻抗ZLS(t)。4、任何时刻等值机等值阻抗与典型机等值阻抗之比为常数。等值机t时刻等值阻抗为ZLM(t)=（C1+jC2）ZM(t),比例常数由稳态条件得（C1+jC2）=ZLM(0)/ZM(0)，至此可得节点负荷在t时刻的等值阻抗ZL(t)=ZLS(t)/ZLM(t)。考虑感应电动机电磁暂态过程的负荷动态特性模型可以将感应电动机看成d-q轴完全对称的同步电机。因此在同步电机方程中，令Xd=Xq=X,Xd=Xq=X,eq2=ed2=eq=ed=0,Pd=Pq=0,Td0=Tq0,=1-S,Ra=R1。便可得标幺制下的感应电动机方程将d-q坐标系的感应电动机方程变换到x-y坐标系，得到在x-y坐标系下的感应电机方程：将上述方程的二式和四式乘以j再分别加到第一式和第四式可得感应电机的电磁转矩方程为式中V=Vx+jVy,IM=Ix+jIy,EM=Ex+Ey。电磁暂态过程数学模型：对于节点综合负荷，仍可以用典型感应电动机模拟节点负荷的简化法：1、算出稳态运行情况下，只考虑机械暂态过程的感应电机模型（等值机）等值阻抗ZLM(0)=V2L(0)/(PLM(0)-jQLM(0)。2、注意在稳态条件下PEM=0，利用数学模型中一二式可以求出IM(0)和EM(0)，则典型机稳态等值ZM(0)=-VL(0)/IM(0)。3、在暂态过程中，求解系统方程和典型机方程，可求得t时刻动态负荷等值阻抗ZM(t)；由负荷静态模型可算出t时刻静态负荷等值阻抗ZLS(t)。4、任何时刻等值机等值阻抗与典型机等值阻抗之比为常数。等值机t时刻等值阻抗为ZLM(t)=（C1+jC2）ZM(t),比例常数由稳态条件得（C1+jC2）=ZLM(0)/ZM(0)，至此可得节点负荷在t时刻的等值阻抗ZL(t)=ZLS(t)/ZLM(t)。谢谢！谢谢！