[发明专利]一种适用于机电暂态仿真的负荷模型参数计算方法

说明书

本发明涉及电力系统暂态仿真的技术领域，更具体地，涉及一种适用于机电暂态仿真的负荷模型参数计算方法，包括：基于感应电动机出厂铭牌数据，建立感应电动机仿真模型参数优化计算的数学模型；所述感应电动机仿真模型为忽略激磁电阻的等值电路模型，所述数学模型以定子电流、输入无功功率和最大电磁转矩等于相应的铭牌值为等式约束条件，以计算效率与铭牌值的相对偏差最小作为目标函数；采用序列二次规划SQP算法对模型进行求解，得到感应电动机三阶机电暂态仿真模型参数。本发明获取感应电动机的模型参数较为准确，计算简单，且具有较好的分析精度。

技术领域

本发明涉及电力系统暂态仿真的技术领域，更具体地，涉及一种适用于机电暂态仿真的负荷模型参数计算方法。

背景技术

随着远距离高压直流输电建设的发展，逐步形成了多直流馈入大型受端系统。受端系统区外供电比例大，工业、空调等电动机性质动态负荷比例高，使得电压稳定性问题日益突出。电压稳定性问题本质上是一个动态问题，系统中诸多动态因素均起着重要的作用。其中，动态负荷特性对其有着显著的影响，负荷模型及参数的准确性已成为制约电力系统电压稳定性分析精度的关键。感应电动机在电力系统负荷中占有较大比重。在电力系统计算分析软件包中，综合负荷均采用感应电动机和静态负荷并联的模型。确定感应电动机负荷模型参数是电力系统负荷建模和暂态稳定仿真计算所必需的。

目前，采用的感应电动机模型参数直接参照IEEE负荷建模小组1987推荐的几种典型参数。然而，将这些典型模型参数应用于当前交直流大电网的仿真分析，其适应性和准确性会受到限制。基于实验实测获取感应电动机的模型参数最为准确，但电力系统中电动机负荷的种类、数量非常多，实测法在应用中也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于机电暂态仿真的负荷模型参数计算方法，基于感应电动机出厂铭牌数据，建立感应电动机仿真模型参数优化计算的数学模型；采用序列二次规划SQP算法对模型进行求解，得到感应电动机三阶机电暂态仿真模型参数。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种适用于机电暂态仿真的负荷模型参数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.基于感应电动机出厂铭牌数据，建立感应电动机仿真模型参数优化计算的数学模型；所述感应电动机仿真模型为忽略激磁电阻的等值电路模型，所述数学模型以定子电流、输入无功功率和最大电磁转矩等于相应的铭牌值为等式约束条件，以计算效率与铭牌值的相对偏差最小作为目标函数；

S2.基于序列二次规划SQP算法计算感应电动机三阶机电暂态仿真模拟参数。

优选地，步骤S1中所述等值电路包括串联连接的定子电阻R_s、定子电抗X_s以及激磁电抗X_m，所述激磁电抗X_m的两端并联连接有单笼模型转子电抗X_r以及单笼模型转子电阻R_r。

优选地，步骤S1中所述出厂铭牌数据包括额定机械功率P_n、额定电压U_n、额定电流I_n、额定转速n_n、额定效率η_n、额定功率因数cosθ_n、最大转矩倍数K_m、堵转或起动转矩倍数K_st以及堵转或起动电流倍数K_Ist。