空调负荷电压动态特性分析与控制策略研究

论文摘要

本文针对沙特阿拉伯西部电网公司空调比例高的情况展开研究,根据沙特所提供的负荷调研数据并结合当地实际,利用统计综合法建立了能够适用于PSS/E暂态仿真的空调动态模型。推导出了与PSS/E中CSVGN1型SVC控制模型相一致的传递函数;并且通过PSCAD/EMTDC建模仿真,验证了SVC有效抑制电压不稳定的可行性。最后,把所建空调负荷模型加入沙特西部电网数据中进行计算,发现空调所占比例为80%不加无功动态补偿装置时,一旦系统发生故障,电压恢复将会比较缓慢。把空调比例降低到40%,电压恢复特性将会明显好转。可见空调比例过高是系统电压恢复迟缓的“真正元凶”。为了解决空调比例偏高时系统故障后电压恢复缓慢的问题,我们在该故障点加装无功补偿装置SVC,采用所提出的控制策略,可以明显改善电网的电压恢复特性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电压稳定的研究
• 1.2.1 电压稳定的定义和分类
• 1.2.2 电压失稳的机理探讨
• 1.2.3 负荷动态特性对电压稳定的影响
• 1.3 负荷建模的国内外研究现状及前景
• 1.4 空调负荷特性对电压稳定性影响的研究
• 1.5 本文所做工作
• 第二章 空调的负荷特性分析
• 2.1 空调简介
• 2.1.1 空调器制冷原理
• 2.1.2 空调的种类
• 2.1.3 定频与变频
• 2.2 单台空调的负荷特性
• 2.2.1 空调的静特性
• 2.2.2 空调的动态特性
• 2.2.2.1 停机特性
• 2.2.2.2 启动特性
• 2.2.2.3 全电压范围的电压扰动特性
• 2.3 单机空调的数学模型
• 2.3.1 空调的静特性模型
• 2.3.2 空调的动特性模型
• 2.3.2.1 感应电动机的几种模型
• 2.3.2.2 空调的动态负荷模型
• 2.3.2.3 关于空调的堵转和重启动
• 2.3.2.4 空调的典型参数
• 2.4 本章小结
• 第三章 空调模型的综合
• 3.1 概述
• 3.2 常见的多台电动机综合等值方法
• 3.2.1 方法一:取滑差极端值，输入阻抗相等
• 3.2.2 方法二:转子端口并联，电气参数加权
• 3.2.3 方法三:电气参数加权，有功功率求和
• 3.3 多台空调电动机的综合等值
• 3.3.1 空调电动机综合等值的思路
• 3.3.2 空调电动机综合等值的算例
• 3.4 多个静负荷的综合等值
• 3.4.1 静负荷综合等值的思路
• 3.5 变压器对综合负荷模型的影响
• 3.5.1 没有变压器的情况
• 3.5.2 有变压器的情况
• 3.5.3 有变压器和无功补偿的情况
• 3.6 本章小结
• 第四章 静止无功补偿器（SVC）电压控制
• 4.1 引言
• 4.2 SVC一次系统
• 4.3 SVC控制系统
• 4.4 SVC的EMTDC仿真验证
• 4.5 本章小结
• 第五章 空调负荷对电网电压动态特性的影响
• 5.1 引言
• 5.2 沙特西部电网简介
• 5.3 加达地区的空调负荷模型
• 5.4 电压缓慢恢复的原因分析
• 5.5 算例分析
• 5.5.1 故障的选择
• 5.5.2 80.1%空调未装SVC的仿真波形分析
• 5.5.3 40%空调未装SVC的仿真波形分析
• 5.5.4 80.1%空调安装SVC后的仿真波形分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表的学术论文和参加科研情况