半月刊

ISSN 1000-1026

CN 32-1180/TP

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感应电动机负荷暂态模型的参数填补方法及典型参数分析
作者:
作者单位:

1.浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市 310027;2.国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁省沈阳市 110015

作者简介:

梁涛(1994—),男,硕士研究生,主要研究方向:电力系统负荷分析与建模。E-mail:liang_tao@zju.edu.cn
周宁(1995—),男,硕士研究生,主要研究方向:电力系统稳定控制。E-mail:ningzhou@zju.edu.cn
卢天琪(1991—),男,学士,主要研究方向:新能源技术、配电网技术。E-mail:lutianqi5558972@sina.com
吴浩(1973—),男,通信作者,博士,副教授,主要研究方向:电力系统负荷建模、稳定性分析、连锁故障研究、多项式逼近方法应用等。E-mail:zjuwuhao@zju.edu.cn

通讯作者:

基金项目:

国家自然科学基金重点资助项目(51837004)。


Parameter Imputation Methods and Typical Parameter Analysis of Load Transient Model of Induction Motor
Author:
Affiliation:

1.College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;2.Economic Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Company Limited, Shenyang 110015, China

Fund Project:

This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51837004).

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    摘要:

    电力系统中存在大量参数各异的感应电动机负荷,为研究其类型及相关参数的分布特征,以文献调研获得的224台电动机负荷模型参数为基础,以电动机模型在暂态仿真中的差异为依据,进行了深入分析。首先,针对调研所得模型参数中机械转矩系数和初始滑差大量缺失的问题,分别通过K最近邻填补方法、负载率或临界滑差予以填补;其次,针对不同电动机暂态响应的差异,以仿真所得的电动机暂态功率曲线为聚类依据,采用K均值算法,获得了7类暂态特征各异的电动机,并分析了7类电动机的参数分布特征。所得的7类典型参数值补充了IEEE和国家电网有限公司推荐的电动机参数集,为感应电动机负荷模型的典型参数取值提供了参考依据。

    Abstract:

    There are a large number of inductive motor loads with different parameters in power systems. In order to study the types of induction motors and the distribution characteristics of their parameters, an analysis is carried out, which is based on the load model parameters of 224 motors obtained from literature, and considers the difference of motor model in transient simulation. Firstly, the missing mechanical torque coefficients and initial slip in the model parameters obtained from literature, are filled by K-nearest neighbor imputation method, load factor or critical slip, respectively. Secondly, the transient power curve of the motor is chosen as the clustering indicator, considering the difference of transient response of different motors. Then, 7 kinds of motors with different transient characteristics are obtained by the K-means algorithm, and the distribution characteristics of their parameters are analyzed. The obtained 7 kinds of typical parameters supplement the motor parameter sets recommended by IEEE and State Grid Corporation of China, and provide a reference for the typical parameters of the induction motor load model.

    表 1 224台电动机的参数缺失情况Table 1 Situation of missing parameters of224 motors
    图1 76台电动机的s0和scr的分布Fig.1 Distribution of s0 and scr of 76 motors
    图2 224台电动机的有功功率、无功功率、电压和滑差曲线Fig.2 Curves of active power, reactive power, voltage, and slip of 224 motors
    图3 IDB值随聚类数目的变化Fig.3 Variation of IDB versus number of clusters
    图4 7类功率曲线Fig.4 Power curves of 7 clusters
    图5 7类参数中Xm与Xr的分布Fig.5 Distribution of Xm and Xr of 7 clusters
    表 2 7类感应电动机参数的典型取值和标签Table 2 Typical values and labels of motor parameters in 7 clusters
    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

梁涛,周宁,卢天琪,等.感应电动机负荷暂态模型的参数填补方法及典型参数分析[J].电力系统自动化,2020,44(1):74-82. DOI:10.7500/AEPS20190507002.
LIANG Tao,ZHOU Ning,LU Tianqi,et al.Parameter Imputation Methods and Typical Parameter Analysis of Load Transient Model of Induction Motor[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(1):74-82. DOI:10.7500/AEPS20190507002.

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  • 收稿日期:2019-05-07
  • 最后修改日期:2019-08-13
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  • 在线发布日期: 2020-01-04
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