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你可能喜欢基于PSCAD/EMTDC的厂用电源切换研究--《天津大学》2007年硕士论文
基于PSCAD/EMTDC的厂用电源切换研究
【摘要】：
随着社会的发展,大型用电(如大型化工、钢铁、发电等)企业对供电可靠性的要求越来越高,在企业工作母线失电后,往往通过厂用电切换装置将负荷快速切换至备用电源,以保障企业正常运行。不合理的厂用电切换方式,可能会导致切换过程失败并造成严重后果。而考虑到现代用电企业的厂用负荷多以感应电动机为主,不同企业的电动机特性又各不相同,因此深入研究电动机(群)参数对电源切换方式的影响,对于研制科学的厂用电切换装置,以及帮助用电企业根据需要选择合理的切换方式具有重要的指导意义。本文利用PSCAD/EMTDC仿真程序,对感应电动机群分组聚合方法以及感应电动机参数对厂用电源切换方式的影响进行了深入研究。主要工作如下:
1.对感应电动机群分组聚合方法进行了比较研究,在此基础上给出一种适用于厂用电切换过程的感应电动机群分组聚合方法:首先借鉴电力系统暂态稳定仿真计算中的感应电动机群聚合方法,并结合厂用电切换过程的特点,给出了一种基于容量归算的感应电动机群聚合算法。进一步,为减小聚合所产生的误差,本文给出一种适用的感应电动机群分组算法,保证分入一组内的感应电动机群的特性相近,以保证聚合结果具有较高精度。最后针对一个典型的300MW厂用电系统,利用PSCAD/EMTDC程序对所给方法进行了仿真验证,证明了所给方法的有效性。
2.深入分析了感应电动机关键参数对厂用电切换方式的影响:不同用电企业的厂用电负荷构成和负荷特性存在很大不同,选择适当的厂用电切换方式至关重要。考虑到现代用电企业的厂用负荷多以感应电动机为主,本文利用PSCAD/EMTDC仿真工具,深入研究了感应电动机关键参数对快速切换、同期捕捉切换和残压切换三种常见厂用电切换方式的影响。研究发现快速切换、同期捕捉切换方式主要受电动机惯性时间常数和负荷转矩负载率的影响;而残压切换方式主要受转子电阻,励磁电抗和负荷转矩负载率的影响。
本文所作研究对研制有效的厂用电切换装置和选择科学的厂用电切换方式具有一定的参考意义。但鉴于时间有限,本文所得结果还需在实践中进一步加以验证。
【关键词】：
【学位授予单位】：天津大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：TM76【目录】：
中文摘要3-4
ABSTRACT4-7
第一章 绪论7-21
1.1 引言7-8
1.2 厂用电系统概述8-10
1.2.1 厂用电负荷分类8-9
1.2.2 工作电源与备用电源9-10
1.3 火电厂厂用电源切换10-18
1.3.1 切换方式分类11-13
1.3.2 厂用电切换存在的问题13-14
1.3.3 快速切换、同期捕捉切换和残压切换14-18
1.4 研究现状18
1.5 厂用电系统中感应电动机群聚合18-19
1.6 本文的研究内容和主要工作19-21
第二章 PSCAD/EMTDC及感应电动机模型21-36
2.1 PSCAD/EMTDC简介21-23
2.1.1 PSCAD/EMTDC的主程序结构22
2.1.2 PSCAD/EMTDC与EMTP/ATP的区别22-23
2.2 EMTDC中的感应电动机模型23-28
2.2.1 感应电动机元件模型23-24
2.2.2 感应电动机数学模型24-27
2.2.3 EMTDC中暂态求解过程27-28
2.3 基于EMTDC的厂用电源切换暂态分析28-35
2.3.1 工作母线失电过程30-33
2.3.2 备用电源投入过程33-35
2.4 本章小结35-36
第三章 基于PSCAD/EMTDC的感应电动机群聚合研究36-47
3.1 感应电动机群分组方法37-39
3.1.1 感应电动机等值电路参数37-38
3.1.2 感应电动机群分组方法38-39
3.2 感应电动机群聚合方法39-40
3.3 算例分析40-45
3.4 本章小结45-47
第四章 感应电动机参数对厂用电切换方式的影响47-57
4.1 感应电动机机械负荷模型及相关参数47-48
4.2 感应电动机负荷参数对厂用电切换方式的影响48-56
4.2.1 厂用电切换方式48-49
4.2.2 分析指标49-50
4.2.3 算例分析50-56
4.3 本章小结56-57
第五章 结论与展望57-59
5.1 本文工作总结57-58
5.2 展望58-59
参考文献59-63
发表论文和参加科研情况说明63-64
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