[发明专利]一种电动机负荷模型的构建方法

权利要求书

1.一种电动机负荷模型的构建方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立电动机负荷模型；

步骤2：对电动机负荷模型进行事故仿真计算；

步骤3：确定电动机负荷模型的频率特性参数；

所述步骤1中，电动机负荷模型如下：

其中，ω₀表示电动机初始转速，且ω₀＝1-s₀，s₀表示转子初始滑差；E'_d表示电动机直轴暂态电势，E'_q表示电动机交轴暂态电势；I_d表示电动机d轴电流，I_q表示感应电动机q轴电流，且I_d和I_q分别表示为：

其中，V_d表示电动机直轴电压，V_q表示电动机交轴电压，R_s表示定子电阻，X'表示转子不动时的短路电抗，且X_s表示定子漏抗，X_r表示转子漏抗，X_m表示激磁电抗；

X表示转子开路电抗，且X＝X_s+X_m；

T₀'表示定子开路时转子回路时间常数，且ω_b表示同步角速度，且ω_b＝2πf_base，f_base表示工频频率，取50Hz；R_r表示转子电阻；

T_J表示惯性时间常数，T_M表示电动机机械转矩，T_E表示电动机电磁力矩，且T_M和T_E分别表示为：

T_E＝E′_dI_d+E′_qI_q (6)

其中：ω_r为电动机实际转速，且ω_r＝1-s，s为转子实际滑差；A、B、C表示电动机的机械转矩系数，T₀表示电动机的初始机械转矩；

所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：确定负荷节点的有功功率－频率特性系数P_f；

步骤2-2：将负荷元件按负荷特性分为静态负荷和动态负荷；

步骤2-3：计算静态负荷的有功功率－频率特性系数L_DP和无功功率－频率特性系数L_DQ；

步骤2-4：确定事故时电力系统的运行方式，并确定事故模拟方式；

步骤2-5：给定电动机的机械转矩系数A、B、C；

步骤2-6：采用电力系统仿真软件PSD-BPA或PSD-PSASP进行模拟计算；

所述步骤2-1中，确定负荷节点的有功功率－频率特性系数包括：

设P₀表示负荷节点的有功负荷初值，k为负荷节点中包含的设备类型个数，N_i表示设备类型i的有功功率占负荷节点有功功率的百分比，且i＝1,...,k；设备类型i的有功功率－频率特性系数用P_fi表示，于是设备类型i的有功功率P_i表示为：

P_i＝N_i×P₀ (7)

根据式(7)有：

其中，P_f表示负荷节点的有功功率－频率特性系数；

所述步骤2-3中，计算静态负荷的有功功率－频率特性系数L_DP和无功功率－频率特性系数L_DQ包括：

设N_si为设备类型i中静态负荷的有功百分比，则设备类型i中静态负荷的有功功率P_Si为：

P_Si＝N_i×N_Si×P₀ (9)

于是静态负荷的综合有功功率P_Sa为电动机负荷模型中各个设备类型的静态负荷有功功率之和，即：

静态负荷的有功功率－频率特性系数L_DP和无功功率－频率特性系数L_DQ表示为：

其中，P_fi表示设备类型i的有功功率－频率特性系数，Q_fi表示设备类型i的无功功率－频率特性系数。