趙化峰 郭權(quán)利
摘 要:本文通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,編寫(xiě)了MATLAB仿真程序,對(duì)電機(jī)起動(dòng)功率的需求進(jìn)行了詳細(xì)分析。使的在黑啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)微電網(wǎng)電壓、頻率的穩(wěn)定影響降到最低,從而保證了啟動(dòng)成功率。
關(guān)鍵詞:微電網(wǎng);電機(jī);啟動(dòng)功率
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.158
1 研究背景
微網(wǎng)黑啟動(dòng)能力可以保證關(guān)鍵負(fù)載電源和微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)在一定條件下也可以提供大電網(wǎng)恢復(fù)供電,還要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的點(diǎn)到面的恢復(fù),系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間減少了停電造成的損失。黑啟動(dòng)階段的待恢復(fù)機(jī)組不具備自啟動(dòng)的能力, 可以通過(guò)為其恢復(fù)路徑選擇所需的恢復(fù)功率來(lái)重新啟動(dòng)系統(tǒng)。要恢復(fù)單元啟動(dòng)恢復(fù)操作的過(guò)程是傳輸線(xiàn)和變壓器重新調(diào)試和輔助電機(jī)啟動(dòng)等,任何一個(gè)操作都會(huì)影響整個(gè)單元啟動(dòng)過(guò)程的故障。 為了恢復(fù)電機(jī)組在黑啟動(dòng)階段成功恢復(fù)和空載線(xiàn)路的可能性,變壓器空載輸入和輔助啟動(dòng)等恢復(fù)操作密切相關(guān)。但是對(duì)于發(fā)電機(jī)啟動(dòng)功率需求的研究較少,只有在滿(mǎn)足電機(jī)啟動(dòng)功率的前提下才能提高黑啟動(dòng)成功率,保證快速恢復(fù)電力系統(tǒng)。為提高黑啟動(dòng)成功率,以及在微電網(wǎng)下更快恢復(fù)系統(tǒng)能力因此,對(duì)異步電機(jī)的啟動(dòng)方式進(jìn)行分析研究顯得非常重要。
2 數(shù)學(xué)模型
3 仿真驗(yàn)證
電機(jī)起動(dòng)電流非常大,也影響電網(wǎng)。 電機(jī)空載起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的4-7倍,負(fù)載高達(dá)8?10倍,這將導(dǎo)致電網(wǎng)電流瞬間增加,導(dǎo)致電壓下降,其他設(shè)備的沖擊 電源變壓器的功率也產(chǎn)生較大的沖擊,也可能導(dǎo)致低壓保護(hù)動(dòng)作,威脅相關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行,電機(jī)本身和繼電保護(hù)系統(tǒng)增加難度,降低靈敏度的保護(hù)。
為電機(jī)靜特性曲線(xiàn)在最大轉(zhuǎn)矩下,有功功率下降無(wú)功功率升高在1.8倍左右。如果曲線(xiàn)發(fā)生變化,則相應(yīng)的電壓是感應(yīng)電機(jī)的臨界電壓。 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的有功功率此時(shí)基本上是恒定的,但在正常工作范圍內(nèi)可表示為恒功率特性。然而,當(dāng)電壓下降到臨界電壓時(shí),感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的不穩(wěn)定性是有效的。無(wú)功功率急劇上升。 此時(shí),感應(yīng)電動(dòng)機(jī)滑差達(dá)到臨界值。不穩(wěn)定后,不要考慮暫停的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在故障之前,滑差從1變?yōu)?.功率隨著電壓降而降低,并顯示出恒定導(dǎo)納負(fù)載的特性。
為了使用全壓?jiǎn)?dòng),這種啟動(dòng)方法簡(jiǎn)單,成本低,啟動(dòng)快,是最簡(jiǎn)單,最常用的方式之一。 電機(jī)直接啟動(dòng)電流約為正常工作的4.4倍,起動(dòng)功率約為1倍,理論上只要電機(jī)電源線(xiàn)和變壓器容量大于電機(jī)容量的4.4倍,即可直接啟動(dòng)。
4 結(jié)論
從仿真可以看出,在微電網(wǎng)中,電機(jī)啟動(dòng)不僅要滿(mǎn)足電流需求更應(yīng)該滿(mǎn)足功率需求,往往忽視的無(wú)功功率對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)仍然會(huì)造成相當(dāng)大的影響,甚至?xí)蛑挛㈦娋W(wǎng)容量有限,啟動(dòng)失敗。所以啟動(dòng)過(guò)程中根據(jù)電機(jī)容量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,最終確定啟動(dòng)順序以達(dá)到啟動(dòng)的成功以及確保微電網(wǎng)安全。
參考文獻(xiàn):
[1]趙建文,翟文利.三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式的分析與選擇[J].安陽(yáng)鋼鐵公司,2006(03)
[2]嚴(yán)新英.三相異步電機(jī)的幾種降壓?jiǎn)?dòng)方式探討[J].阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2009(15)
[3]王成山,肖朝霞,王守相.微電網(wǎng)綜合控制與分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008,32(07):98-103.
[4]張?jiān)i,周雙喜,王利鋒等.靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析模型的理論基礎(chǔ)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),1999,19(10):55-58
作者簡(jiǎn)介:趙化峰(1990-),男,黑龍江訥河人,碩士研究生,研究方向:微電網(wǎng)。