[发明专利]一种相域电机电磁暂态仿真模型的优化方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种相域电机电磁暂态仿真模型的优化方法及装置，该方法包括获取原始相域电机模型；根据三角变换公式，获取电机定子绕组互感矩阵与电机转子绕组互感矩阵的矩阵关系式；将所述矩阵关系式分别代入R_eq的原始表达式以及e_h(t)的原始表达式中进行整理，获得等效电阻矩阵R_eq的简化模型和总的历史项e_h(t)的简化模型。本发明实施例在原始相域电机模型的基础上，通过三角变换获取电机定子绕组互感矩阵与电机转子绕组互感矩阵的矩阵关系式，将矩阵关系式代入原始相域电机模型中，使原始相域电机模型等效电阻矩阵和历史项计算中采用的矩阵转换为稀疏矩阵，提高了模型计算效率。

技术领域

本发明实施例涉及电力系统电磁暂态仿真技术领域，尤其涉及一种相域电机电磁暂态仿真模型的优化方法及装置。

背景技术

精确、高效的暂态仿真是电网运行控制所需的关键支撑技术。交流电机作为电力系统中的基础元件，在电力系统中发挥着重要作用。电力系统的电能主要靠同步发电机产生，而大多数的负载由感应电动机拖动。构建高效，准确的同步电机电磁暂态模型具有重要的意义。目前，广泛应用于各类EMTP商业仿真软件中如PSCAD，Micro Tran，ATP，EMTP-RV的同步电机模型为dq0同步电机模型。但该类dq0电机模型采用间接的电机-电网接口，当电机与外部电路时，容易存在接口误差，从而使得仿真计算不准确。

为了改进电机的机网接口，目前已有文献提供了abc相坐标系下的相域同步电机模型。该类模型具有直接的机网接口，可有效的改进同步电机电磁暂态模型的稳定性与精度。然而该类模型计算量较大，仿真效率较低。

发明内容

针对传统相域电机电磁暂态仿真模型的计算量较大，仿真效率较低的缺陷。本发明实施例提供一种相域电机电磁暂态仿真模型的优化方法。

第一方面，本发明实施例提供一种相域电机电磁暂态仿真模型的优化方法，包括：

S1，获取原始相域电机模型；其中，所述原始相域电机模型为：v_abcs(t)＝R_eqi_abcs(t)+e_h(t)；

式中，R_eq表示等效电阻矩阵；i_abcs(t)表示电机定子的电流；e_h(t)表示总的历史项；

S2，根据三角变换公式，获取电机定子绕组互感矩阵与电机转子绕组互感矩阵的矩阵关系式；

S3，将所述矩阵关系式分别代入R_eq的原始表达式以及e_h(t)的原始表达式中进行整理，获得等效电阻矩阵R_eq的简化模型和总的历史项e_h(t)的简化模型；

S4，根据等效电阻矩阵R_eq的简化模型和总的历史项e_h(t)的简化模型，获得相域电机的简化模型。

第二方面，本发明实施例提供一种相域电机电磁暂态仿真模型的优化装置，包括：

获取模块，用于获取原始相域电机模型；其中，原始相域电机模型为：v_abcs(t)＝R_eqi_abcs(t)+e_h(t)；式中，R_eq表示等效电阻矩阵；i_abcs(t)表示电机定子的电流；e_h(t)表示总的历史项；

三角变换模块，用于根据三角变换公式，获取电机定子绕组互感矩阵与电机转子绕组互感矩阵的矩阵关系式；