27、微电网与电网的电力分析与计算

微电网与电网的电力分析与计算

1. 感应电机与发电机建模及相关问题

在微电网中，感应发电机作为电源使用时，需要从本地微电网获取励磁电流以实现发电运行。若基于风力的微电网与本地电网相连，电网将提供励磁电流（无功功率 VAr），所以本地电网需规划以满足风力微电网的无功功率需求。此外，还涉及双馈感应发电机、变速感应发电机和变速永磁发电机等内容。

下面是一些相关的问题及分析：
- 问题 6.1 ：
- 已知一个风力微电网，有额定 100 kVA、功率因数 0.8 滞后的本地负载。三相变压器额定为 11 kV/0.44 kV、300 kVA，电抗 X = 0.06 p.u。感应发电机额定为 440 V、60 Hz、三相、八极，定子电阻 0.08 Ω/相，转子折合到定子侧的电阻 0.07 Ω/相，定子电抗 0.2 Ω/相，转子折合电抗 0.1 Ω/相。需要计算：
- 基于 300 kVA 和 440 V 基准的标幺等效模型。
- 轴速为 1200 rpm 时的轴机械功率。
- 注入本地电网的功率。
- 电网与本地微电网之间的无功功率流动。
- 为使本地电网功率因数为 1，本地电网需提供的无功功率。
- 问题 6.2 ：
- 图 6.46 所示的微电网由感应发电机供电，本地负载额定 100 kVA、功率因数 0.8 滞后。三相变压器额定 11 kV/0.44 kV、300 kVA，电抗 6%。感应电机额定 440 V、60 Hz、三相、八极、500 kVA。需要计算：
- 基于 500 kVA 和 440 V 基准的标幺功率流模型和短路模型