異步電動機(jī)是電力系統(tǒng)中的主要用電負(fù)荷,盡管基于電力電子變換器并網(wǎng)的變頻調(diào)速技術(shù)使部分異步電動機(jī)得以實(shí)現(xiàn)一定的調(diào)速性能,然而受成本、運(yùn)行可靠性以及維護(hù)等方面因素的影響,仍有大量異步電動機(jī)直接并入電網(wǎng),其動態(tài)特性對系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定有重要影響。因此研究異步電動機(jī)的動態(tài)特性及其對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定的影響對于分析、認(rèn)識和解決問題有重要幫助。本文回顧了用于異步電動機(jī)特性描述的傳統(tǒng)建模方法及異步電動機(jī)對系統(tǒng)穩(wěn)定問題的研究,認(rèn)為異步電動機(jī)特性的傳統(tǒng)描述或偏重于對其內(nèi)部各組成部分?jǐn)?shù)學(xué)化的描述、或針對具體場景具體問題片面化的描述特性,導(dǎo)致異步電動機(jī)對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定影響的研究缺乏直觀物理化的理解和全面的歸納。因此研究的關(guān)鍵在于深入全面物理化的認(rèn)識異步電動機(jī)的動態(tài)特性。本文基于幅相運(yùn)動方程的概念,將異步電動機(jī)的動態(tài)特性描述為耦合的有功功率平衡、無功功率平衡過程驅(qū)動下異步電動機(jī)內(nèi)電勢幅值、相位的運(yùn)動,這種建模方法借助了動力學(xué)的概念和思路來描述異步電動機(jī)內(nèi)電勢幅值、相位狀態(tài)在不平衡功率作用下的運(yùn)動規(guī)律,有助于對異步電動機(jī)的動態(tài)特性形成物理運(yùn)動的抽象認(rèn)識。圍繞異步電動機(jī)幅相運(yùn)動方程模型,本文還研究了異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度的幅... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要變量及符號索引
1 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 課題研究問題
        1.2.1 并網(wǎng)異步電動機(jī)幅相動態(tài)特性的物理描述
        1.2.2 含異步電動機(jī)系統(tǒng)的機(jī)電動態(tài)穩(wěn)定
    1.3 課題研究現(xiàn)狀
        1.3.1 異步電動機(jī)建模方法
        1.3.2 異步電動機(jī)對系統(tǒng)機(jī)電動態(tài)穩(wěn)定問題的影響
    1.4 課題研究內(nèi)容及各章節(jié)安排
        1.4.1 課題研究內(nèi)容
        1.4.2 各章節(jié)安排
2 異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度內(nèi)電勢幅相運(yùn)動方程
    2.1 引言
    2.2 內(nèi)電勢幅相運(yùn)動方程的基本概念
    2.3 異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度基本數(shù)學(xué)模型及內(nèi)電勢定義
        2.3.1 異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度的基本數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 內(nèi)電勢矢量定義
    2.4 異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度幅相運(yùn)動方程
        2.4.1 基于功率平衡的內(nèi)電勢幅相運(yùn)動方程
        2.4.2 模型驗(yàn)證
    2.5 并網(wǎng)異步電動機(jī)幅相動態(tài)特性描述
        2.5.1 短時間擾動下異步電動機(jī)的幅相動態(tài)特性
        2.5.2 長時間擾動下的異步電動機(jī)幅相動態(tài)特性
    2.6 本章小結(jié)
3 基于幅相運(yùn)動方程的單異步電動機(jī)..無窮大系統(tǒng)大擾動穩(wěn)定分析
    3.1 引言
    3.2 異步電動機(jī)設(shè)備與傳輸網(wǎng)絡(luò)的功率特性
        3.2.1 異步電動機(jī)需求的有功、無功功率特性
        3.2.2 網(wǎng)絡(luò)供給有功、無功功率特性
    3.3 功率平衡物理含義及聯(lián)合有功、無功功率平衡的異步電動機(jī)大擾動穩(wěn)定判據(jù)
        3.3.1 有功、無功功率平衡分析的物理含義
        3.3.2 聯(lián)合有功、無功功率平衡的異步電動機(jī)大擾動穩(wěn)定判據(jù)
    3.4 基于功率平衡的堵轉(zhuǎn)失穩(wěn)機(jī)理分析
        3.4.1 大擾動后的堵轉(zhuǎn)分析
        3.4.2 極限切除電壓
        3.4.3 仿真驗(yàn)證
    3.5 基于功率平衡的低電壓失穩(wěn)機(jī)理分析
        3.5.1 大擾動后異常的低電壓分析
        3.5.2 極限切除電壓
        3.5.3 仿真驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
4 基于幅相運(yùn)動方程的異步電動機(jī)慣量特性及其對風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)頻率動態(tài)影響
    4.1 引言
    4.2 頻率動態(tài)中異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度特性
        4.2.1 同步電機(jī)的內(nèi)電勢和運(yùn)動方程
        4.2.2 內(nèi)電勢運(yùn)動表征的異步電動機(jī)頻率動態(tài)及有效慣量含義
    4.3 異步電動機(jī)機(jī)電時間尺度的有效慣量評估
        4.3.1 內(nèi)電勢相位運(yùn)動的小信號建模
        4.3.2 機(jī)電時間尺度下異步電動機(jī)的有效慣量
        4.3.3 異步電動機(jī)有效慣量的物理理解和特性分析
    4.4 異步電動機(jī)有效慣量對風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)慣性響應(yīng)時間尺度頻率動態(tài)的影響
        4.4.1 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)模型
        4.4.2 異步電動機(jī)有效慣量對風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的頻率特性分析
    4.5 仿真驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
5 基于幅相運(yùn)動方程的異步電動機(jī)與STATCOM相互作用分析
    5.1 引言
    5.2 相互作用原理的基本理解以及分析模型建立
        5.2.1 設(shè)備間相互作用的基本理解
        5.2.2 系統(tǒng)相互作用分析模型建立
    5.3 影響相互作用的因素分析
        5.3.1 端電壓控制的影響
        5.3.2 傳輸網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度的影響
        5.3.3 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子慣性常數(shù)的影響
    5.4 時域仿真驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 仿真系統(tǒng)拓?fù)浜椭饕獏?shù)
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文與申請專利目錄
附錄3 攻讀博士學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]澳大利亞“9·28”大停電事故分析及對中國啟示[J]. 曾輝,孫峰,李鐵,張強(qiáng),唐俊刺,張濤.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(13)
[2]“9·19”錦蘇直流雙極閉鎖事故華東電網(wǎng)頻率特性分析及思考[J]. 李兆偉,吳雪蓮,莊侃沁,王亮,繆源誠,李碧君.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(07)
[3]電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動態(tài)穩(wěn)定問題[J]. 袁小明,程時杰,胡家兵.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(19)
[4]一種基于儲能技術(shù)的風(fēng)電場虛擬慣量補(bǔ)償策略[J]. 劉巨,姚偉,文勁宇,艾小猛,羅衛(wèi)華,黃瑩.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(07)
[5]基于連鎖故障模型的感應(yīng)電動機(jī)連鎖堵轉(zhuǎn)分析[J]. 吳浩,郭瑞鵬,韓禎祥,曹一家.  電力系統(tǒng)自動化. 2012(05)
[6]感應(yīng)電動機(jī)連鎖堵轉(zhuǎn)宏觀規(guī)律的初探[J]. 吳浩,郭瑞鵬,韓禎祥,曹一家.  電力系統(tǒng)自動化. 2010(13)
[7]感應(yīng)電動機(jī)負(fù)荷的動態(tài)特性分析[J]. 趙兵,湯涌.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2009(07)
[8]電壓穩(wěn)定分析中異步電動機(jī)動態(tài)負(fù)荷建模探討[J]. 王慶紅,張麗,周雙喜.  中國電力. 2004(04)
[9]計及感應(yīng)電動機(jī)靜態(tài)特性的PV曲線分析[J]. 王新寶,韓禎祥.  電力系統(tǒng)自動化. 2004(02)
[10]計及負(fù)荷特性的電力系統(tǒng)低頻振蕩分析[J]. 楊艷,趙書強(qiáng),朱洪波.  電力自動化設(shè)備. 2004(01)



本文編號：3199715