定子暂态和运行区域对异步发电机稳定性影响

摘要

现有研究中,异步发电机一阶和三阶模型忽略定子电磁暂态,五阶模型未考虑定子电压角速度变化。转速控制和功率控制方式下,异步发电机机械转矩定义不同,影响稳定分析结果。本文研究了异步发电机模型阶数、运行区域、定子角速度变化对小扰动稳定性的影响。发现随风机出力增加,转子暂态和定子暂态对应特征值变化趋势相反,后者降低发电机稳定裕度。建立转速控制和功率控制两种方式下转差率初值算法,发现转速控制下转子电磁暂态对应正特征值,不能直接应用于普通同步发电机。从普遍意义上证明定子电压相角不是状态变量。发现如不考虑定子角速度变化,风电系统稳定分析结果偏于乐观;风机装机台数越多,相对误差越大。