中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;天津大學張彥濤獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;天津大學申請的專利一種用于解析感應電動機動態特性的方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116155156B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211014368.4,技術領域涉及:H02P21/14;該發明授權一種用于解析感應電動機動態特性的方法及系統是由張彥濤;張玉紅;王雪瓊;葛磊蛟;賀靜波;陳麒宇;葉儉;尚繼偉;卜廣全;張健;張立波;覃琴;趙珊珊設計研發完成,并于2022-08-23向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種用于解析感應電動機動態特性的方法及系統在說明書摘要公布了:本發明公開了一種用于解析感應電動機動態特性的方法及系統,其中方法包括:基于感應電動機的一階機械暫態方程,獲取擾動后感應電動機的角速度的變化,基于所述角速度的變化獲取感應電動機的轉差率;基于所述轉差率以及暫態電動勢微分方程,獲取暫態電動勢的變化;基于所述暫態電動勢的變化,獲取擾動后感應電動機的電流和功率響應。本發明提出的不對稱故障電壓跌落下感應電動機動態特性的快速解析算法,能夠快速評估不對稱故障后感應電動機的動態響應特性并避免繁瑣的時域仿真計算,且提高了獲得的動態響應特性的準確性。
本發明授權一種用于解析感應電動機動態特性的方法及系統在權利要求書中公布了:1.一種用于解析感應電動機動態特性的方法,所述方法包括: 基于感應電動機的一階機械暫態方程,獲取擾動后感應電動機的角速度的變化,基于所述角速度的變化獲取感應電動機的轉差率,包括: 建立感應電動機的三階機械暫態模型: 其中,Tj為電動機慣性時間常數;ωm為電動機轉速;s為轉子轉差率,s=ωs-ωmωs;Te和Tm分別為電磁轉矩和機械負載轉矩,Tm為常數;E′d和E′q分別為轉子暫態電動勢E′的d軸和q軸分量;Vds和Vqs分別為外施定子電壓的d軸和q軸分量;Ids和Iqs分別為定子電流的d軸和q軸分量,T′0為定子開路、轉子回路暫態時間常數,X為轉子開路電抗,X′為轉子短路電抗,ωs為感應電動機同步轉速,ωm為電動機轉速; 其中,Rs為定子電阻,Vds為外施定子電壓的d軸分量,Vqs為外施定子電壓的q軸分量; 基于所述三階機械暫態模型,忽略轉子繞組的電磁暫態特性,獲取感應電動機的一階機械暫態方程; 送端感應電動機的功率Peq+jQeq與受端感應電動機的功率Pd+jQd滿足: 其中,Peq為送端感應電動機的有功功率,Qeq為送端感應電動機的無功功率,Pd為受端感應電動機的有功功率,Qd為受端感應電動機的無功功率,Vs為外施電壓,Req為線路電阻,Xeq為線路電抗; 其中,電動機端正、負序電壓計算為: 其中,為電動機端正序電壓,為電動機端負序電壓,為電源正序電壓,為電源負序電壓,Peq1為送端感應電動機的有功功率,Peq2為送端感應電動機的有功功率,Qeq1為送端感應電動機的無功功率,Qeq2為送端感應電動機的無功功率; 忽略勵磁電抗Xm的影響,其中 Rs+Rrs2+Xs+Xr2≈Rrs2,2-s≈2, 式5 其中,Rr為轉子電阻,Xs為定子電抗,Xr為轉子電抗; 感應電動機的正、負序電壓有: 其中,為定子正序電流相量,為轉子正序電流相量,為定子負序電流相量,為轉子負序電流相量,Te1為負序電磁轉矩,Te2為負序電磁轉矩;K1、K2為常數, K1=3Rrωs 不對稱故障電壓跌落期間,感應電動機的轉子運動方程為: 電壓跌落清除后,定子電壓中不含負序電壓分量,轉子運動方程也不再含負序電磁轉矩Te2,有: 設感應電動機的初始角速度為ωn,從電壓跌落發生時刻t0開始不斷下降,到故障清除時刻t1,感應電動機角速度降至ωm,通過求解感應電動機的轉子運動方程,獲取故障期間感應電動機的角速度ωm-dur的近似解析表達式: 獲取故障清除后感應電動機的角速度ωm-after的近似解析表達式: 基于故障期間感應電動機的角速度ωm-dur和所述故障清除后感應電動機的角速度ωm-after,獲取感應電動機的轉差率s; 基于所述轉差率以及暫態電動勢微分方程,獲取暫態電動勢的變化; 基于所述暫態電動勢的變化,獲取擾動后感應電動機的電流和功率響應。
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