基于有功/无功不平衡激励-内电势幅频响应的设备统一模型

新能源发电与直流输电等电力电子设备的广泛接入导致电力系统动态特性复杂化，对动态稳定分析提出更高要求。由于缺乏反映系统动态的统一设备模型，系统失稳机理难以揭示。本文基于交流系统运行原理与设备功能共性，提出以有功/无功功率不平衡为激励、内电势幅值与频率响应为核心的第一性原理统一模型框架。通过分析同步机、异步机与锁相环并网变流器的工作机理，揭示其内电势动态的共性特征，并构建三类设备的统一模型示例。仿真验证了模型对系统动态本质的刻画能力，证明了该模型在动态过程认知中的有效性与必要性。

新能源发电、直流输电等电力电子设备的大量接入对电力系统的动态行为产生了影响,频繁出现的各类形态复杂的动态稳定问题对系统动态过程分析提出了更高要求.然而,由于当前缺乏反映系统动态的多样化设备统一模型,导致大系统动态过程难以分析,动态失稳的机理仍无法揭示.首先,基于对交流电力系统运行原理与设备功能的一般化认知,提出了基于有功/无功功率不平衡激励-内电势幅值/频率响应第一性原理的设备统一模型架构.然后,通过对同步发电机、异步电动机以及锁相并网变换器这3类典型设备的运行原理进行剖析,阐释了不同设备由不平衡有功/无功功率驱动形成内电势幅值/频率的内秉工作原理,并给出了这三类设备的统一模型示例.最后,通过对示例系统进行仿真,阐释了设备基于有功/无功功率不平衡调节其内电势幅值/频率变化而引起系统动态的本质,说明了所提模型认识系统动态过程的有效性和必然性.