在微电网下的电机启动功率需求分析

赵化峰　郭权利

摘 要：本文通过构建数学模型，编写了MATLAB仿真程序，对电机起动功率的需求进行了详细分析。使的在黑启动过程中对微电网电压、频率的稳定影响降到最低，从而保证了启动成功率。

关键词：微电网；电机；启动功率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.158

1 研究背景

微网黑启动能力可以保证关键负载电源和微电网的稳定运行，同时在一定条件下也可以提供大电网恢复供电，还要实现系统的点到面的恢复，系统的恢复时间减少了停电造成的损失。黑启动阶段的待恢复机组不具备自启动的能力， 可以通过为其恢复路径选择所需的恢复功率来重新启动系统。要恢复单元启动恢复操作的过程是传输线和变压器重新调试和辅助电机启动等，任何一个操作都会影响整个单元启动过程的故障。 为了恢复电机组在黑启动阶段成功恢复和空载线路的可能性，变压器空载输入和辅助启动等恢复操作密切相关。但是对于发电机启动功率需求的研究较少，只有在满足电机启动功率的前提下才能提高黑启动成功率，保证快速恢复电力系统。为提高黑启动成功率，以及在微电网下更快恢复系统能力因此，对异步电机的启动方式进行分析研究显得非常重要。

2 数学模型

3 仿真验证

电机起动电流非常大，也影响电网。 电机空载起动电流高达额定电流的4-7倍，负载高达8?10倍，这将导致电网电流瞬间增加，导致电压下降，其他设备的冲击 电源变压器的功率也产生较大的冲击，也可能导致低压保护动作，威胁相关设备的安全运行，电机本身和继电保护系统增加难度，降低灵敏度的保护。

为电机静特性曲线在最大转矩下，有功功率下降无功功率升高在1.8倍左右。如果曲线发生变化，则相应的电压是感应电机的临界电压。 感应电动机的有功功率此时基本上是恒定的，但在正常工作范围内可表示为恒功率特性。然而，当电压下降到临界电压时，感应电动机的不稳定性是有效的。无功功率急剧上升。 此时，感应电动机滑差达到临界值。不稳定后，不要考虑暂停的动态过程。在故障之前，滑差從1变为0.功率随着电压降而降低，并显示出恒定导纳负载的特性。

为了使用全压启动，这种启动方法简单，成本低，启动快，是最简单，最常用的方式之一。 电机直接启动电流约为正常工作的4.4倍，起动功率约为1倍，理论上只要电机电源线和变压器容量大于电机容量的4.4倍，即可直接启动。

4 结论

从仿真可以看出，在微电网中，电机启动不仅要满足电流需求更应该满足功率需求，往往忽视的无功功率对电机的启动仍然会造成相当大的影响，甚至会因致微电网容量有限，启动失败。所以启动过程中根据电机容量进行准确计算，最终确定启动顺序以达到启动的成功以及确保微电网安全。

参考文献：

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作者简介：赵化峰（1990-），男，黑龙江讷河人，硕士研究生，研究方向：微电网。