电力系统电磁暂态仿真中异步电动机的机-网解耦模型

作     者：庞博涵 刘文焯 汤涌 连攀杰 许克 郁舒雁 王璐 禹海峰 PANG Bohan;LIU Wenzhuo;TANG Yong;LIAN Panjie;XU Ke;YU Shuyan;WANG Lu;YU Haifeng

作者机构：中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院湖南省长沙市410004 能源互联网供需运营湖南省重点实验室湖南省长沙市410004 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第10期

页      面：3804-3814,I0005页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：湖南省科技重大专项项目(2020GK1011) 湖南省科技创新平台与人才计划(2019TP1053) 

主　　题：电力系统 电磁暂态仿真 异步电动机 机-网解耦模型 动态负荷模型 

摘      要：电力系统电磁暂态仿真中,常用异步电动机模型来代表动态负荷模型。然而,由于异步电动机数量众多和电机-电网接口方法的局限性,传统异步电动机模型很难兼顾仿真效率和数值稳定性。针对这一问题,该文提出一种用于电力系统电磁暂态仿真的异步电动机负荷解耦(induction motor load decoupling,IMLD)模型。该模型结合异步电动机等效电路和LC传输线时延,构造出具有天然时延的电机-电网解耦接口,从而将异步电动机与外部电网解耦,异步电动机的迭代求解过程无需与外部电网同步求解。根据负荷节点给定的潮流有功和无功功率,通过求解等效电路方程并配置IMLD模型参数,使仿真功率结果与潮流计算给定负荷节点功率相匹配。测试算例结果表明,所提IMLD模型可有效减少网络方程迭代次数,同时具备较高准确性和仿真效率,且具备良好的数值稳定性。