[发明专利]同步发电机的VBR电磁暂态仿真模型的建立方法及系统

说明书

本发明公开了一种同步发电机的VBR电磁暂态仿真模型的建立方法及系统。该方法包括：获取旋转频率、d轴自感系数、d轴阻尼绕组电感值、q轴互感系数、q轴阻尼绕组电感值；计算d轴次暂态电势；计算q轴次暂态电势；计算整体的次暂态电势；获取所述同步发电机的定子绕组电感参数；确定定子状态方程；获取关于绕组磁链的转子状态方程；获取关于绕组磁链的转子运动方程；根据所述定子状态方程、所述关于绕组磁链的转子状态方程以及所述关于绕组磁链的转子运动方程建立所述同步发电机的VBR电磁暂态仿真模型。采用本发明所公开的建立方法及系统能够在保证仿真精度的前提下，提高仿真速度。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真技术领域，特别是涉及一种同步发电机的电压源阻抗(Voltage Behind Reactance，VBR)电磁暂态仿真模型的建立方法及系统。

背景技术

对于一定规模的电力系统，电磁暂态仿真面临着仿真速度和仿真精度之间的矛盾，为此人们不断改进电力系统各元件的电磁暂态模型。同步发电机是电力系统的重要组成部分，同步发电机的VBR电磁暂态模型是在同步发电机经典模型的基础上推导出来的，与原模型相比，同步发电机的VBR电磁暂态模型所选用的状态变量更直接，仿真精度更高；而仿真精度与仿真步长有关，仿真精度越高，仿真步长越小；电磁暂态的仿真步长主要由电气量的变化频率决定，变化频率越低，仿真步长越大，仿真速度越快；同步发电机的VBR电磁暂态模型的仿真频率是我国电网的标准频率50H_Z，这一频率较大，因此，电磁暂态仿真速度慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步发电机的VBR电磁暂态仿真模型的建立方法及系统，以解决仿真速度慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种同步发电机的VBR电磁暂态仿真模型的建立方法，包括：

获取旋转频率、d轴自感系数、d轴上的d轴阻尼绕组电感值、q轴互感系数、q轴上的q轴阻尼绕组电感值；所述的旋转频率是由单相信号的旋转变换产生的；

根据所述旋转频率、所述d轴自感系数以及所述d轴阻尼绕组电感值计算得到d轴次暂态电势；

根据所述旋转频率、所述q轴互感系数以及所述q轴阻尼绕组电感值计算得到q轴次暂态电势；

根据所述d轴次暂态电势以及q轴次暂态电势计算得到整体的次暂态电势；

获取所述同步发电机的定子绕组电感参数；

根据所述定子绕组电感参数、所述旋转频率以及所述整体的次暂态电势确定定子状态方程；

获取关于绕组磁链的转子状态方程；

获取关于绕组磁链的转子运动方程；

根据所述定子状态方程、所述关于绕组磁链的转子状态方程以及所述关于绕组磁链的转子运动方程建立所述同步发电机的VBR电磁暂态仿真模型。

可选的，所述根据所述d轴自感系数以及所述d轴阻尼绕组电感值计算得到d轴次暂态电势，具体包括：

根据公式

计算所述d轴次暂态电势；