一种感应电动机静态特性的研究方法
【专利摘要】本发明提出了一种感应电动机静态特性的研究方法。本发明通过列写感应电动机的静态特性方程，将感应电动机的转差标幺值0-1的范围内分成若干等份，依次求解各个转差数值下电动机的电磁转矩、机械转矩、转子电流、定子电流、机端电压、有功功率和无功功率，将获得的数据点平滑连接，得到感应电动机的静态特性曲线，用于感应电动机静态特性的研究。本发明提出的感应电动机静态特性的研究方法定义清晰，计算方法简单，不需求解代数方程组，只需逐个求解代数方程，便可作出感应电动机的静态特性曲线，易于实现，对于研究感应电动机的静态特性能够起到很好的指导作用。
【专利说明】一种感应电动机静态特性的研究方法
【技术领域】
[0001] 本发明提出一种感应电动机静态特性的研究方法，属于电力系统分析【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 感应电动机是电力系统负荷的重要组成部分，对于电力系统的稳定性有着显著的 影响。在电力系统稳定计算中，是否采用电动机负荷，电动机负荷的比例，以及采用何种电 动机负荷的模型和参数，都对稳定计算的计算结果有着显著的影响。
[0003] 考虑机械暂态过程的电动机数学模型如式（1)，其静态等值电路见图2。
[0004]
【权利要求】
1. 一种感应电动机静态特性的研究方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 针对待研究的感应电动机，列写感应电动机的静态特性方程，并获取相关参数； 2) 将感应电动机转差在标么值0-1的范围内分为若干等份，假设为Μ份； 3) 计算第j个转差数值Sj处感应电动机的机械转矩TMj、电磁转矩TEj的数值，j = 0, 1，2…Μ ; 4) 根据L和计算第j个转差数值处感应电动机的转子电流L和定子电流1」， j = 0, 1,2-Μ； 5) 根据L计算第j个转差数值处感应电动机的端电压％，j = 0, 1，2···Μ ; 6) 根据％和L计算第j个转差数值处感应电动机的有功功率&和无功功率Qj，j =0, 1，2... Μ ; 7) 重复步骤3)、步骤4)、步骤5)、步骤6)，直至j = Μ，得到转差0-1范围内所有转差 数值下电动机的电磁转矩、机械转矩、转子电流、定子电流、端电压、有功功率和无功功率的 数值； 8) 将获得的数据点连接成平滑的曲线，即为感应电动机的静态特性曲线，包括s-u曲 线、P-u曲线、Q-u曲线、TE-s曲线，T M-s曲线。
2. 根据权利要求1所述的感应电动机静态特性的研究方法，其特征在于所述步骤3) 中，计算第j个转差数值处感应电动机的机械转矩.、电磁转矩的数值的方法如下， 其中 j = 0, 1，2···Μ， TMJ = A(1-Sj)2+B(1-Sj)+C (3) Tmj-Tej = 〇 (4) 式中，TMj、TEj为电动机的机械转矩和电磁转矩，Sj为电动机的转差，A、B、C为电动机的 机械转矩比例系数。
3. 根据权利要求1所述的感应电动机静态特性的研究方法，其特征在于所述步骤4) 中，根据TE」和计算第j个转差数值处感应电动机的转子电流Ih和定子电流L的方 法如下，其中j = 0, 1，2…M，
式中，1"_、&分别为电动机的转子电流和定子电流，艮、l、Xm分别为电动机的转子电阻、 转子电抗和激磁电抗。
式中，Rs，Xs分别为电动机定子电阻和电抗。
4. 根据权利要求1所述的感应电动机静态特性的研究方法，其特征在于所述步骤5) 中，根据L计算第j个转差数值处感应电动机的端电压％的方法如下，其中j =0, 1，2··· Μ, (7)
5. 根据权利要求1所述的感应电动机静态特性的研究方法，其特征在于所述步骤6) 中，根据％和L计算第j个转差数值处感应电动机的有功功率&和无功功率％的方法 如下，其中j = 〇, 1，2…M，
6. 根据权利要求1所述的感应电动机静态特性的研究方法，其特征在于所述步骤8) 中，将获得的数据点连接成平滑的曲线，即为感应电动机的静态特性曲线，包括s-u曲线、 P-u曲线、Q-u曲线、TE-s曲线，TM-s曲线；当s = 1时，电动机发生堵转，若此时计算得到的 机械转矩!^.为0,则其余各量也为0,则前面得到的即是完整的静态特性曲线；若此时计算 得到的机械转矩T w不为0,此时电动机变为恒阻抗负荷，假设此时电动机端电压为％、恒阻 抗为Z，则电压值在0-?之间的s-u曲线s恒为1，电压值在0-?之间的P-u曲线、Q-u曲线 根据端电压和恒定阻抗计算，根据得到的静态特性曲线，进行感应电动机的静态特性分析，
(9) 式中，之为s = 1时电动机恒阻抗值的共轭。
【文档编号】G01R31/34GK104090236SQ201410307735
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】赵勇 申请人:中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心, 南方电网科学研究院有限责任公司