[发明专利]一种场-路-网-控耦合的同步调相机无功补偿仿真方法

权利要求书

1.一种同步调相机无功补偿控制仿真方法，其特征是，在多物理域联合仿真软件中建立电力系统模型部分，在有限元分析软件中建立同步调相机二维场的有限元模型部分，在Matlab/Simulink中建立同步调相机励磁控制系统模型部分，然后三者进行联合仿真，分析当电力系统发生故障时，同步调相机的动态电磁特性及对电力系统的电压支撑作用；

具体包括如下步骤：

步骤1：采用多物理域联合仿真软件建立电力系统模型，包括以下步骤：

步骤1.1：建立发电系统模型；

步骤1.2：建立变电系统模型，实现变电系统和发电系统的电连接；

步骤1.3：建立输电系统模型，实现输电系统和变电系统的电连接；

步骤1.4：建立用电系统模型，实现用电系统和输电系统的电连接，完成无故障电力系统模型的建立；

步骤1.5：建立电力系统故障模块模型，完成有故障电力系统模型的建立；

步骤2：采用有限元分析软件建立同步调相机有限元电磁过程仿真模型，包括以下步骤：

步骤2.1：取同步调相机截面进行建模，所述模型包括由开槽的定子、开槽的转子、定子绕组、转子绕组和空气组成的系统，所述定、转子绕组分别位于所述的定子和转子的槽内；

步骤2.2：利用所述有限元分析软件材料定义编辑器创建不同电磁性质的材料，并将不同结构定义为不同的材料；

步骤2.3：在电磁场分析部分，设定远场区域边缘处磁势为零，激励源施加在所述定、转子绕组上；

步骤2.4：在运动选项设置部分，选定转子部分为旋转运动；

步骤2.5：划分所述同步调相机的网格；

步骤2.6：对同步调相机二维场模型进行求解，并判断是否满足并网条件，如果判断同步调相机二维场模型满足并网条件的需求，则进行步骤3；如果判断不满足并网条件的需求，则修正所述模型后，再次进行步骤2；

步骤3：建立包含同步调相机的场路耦合仿真模型；

步骤4：采用Matlab/Simulink软件建立同步调相机励磁控制系统模型，包括：

步骤4.1：建立电压采集模块，实现实时采集同步调相机接入点电压作为电压检测值；

步骤4.2：建立励磁控制模块，实现将电压检测值与电压基准值作比较，并产生相应的控制信号进而控制同步调相机的转子绕组的激励源；

步骤5：建立场-路-网-控耦合的同步调相机无功补偿仿真系统模型。

2.根据权利要求1所述的一种同步调相机无功补偿控制仿真方法，其特征在于，有故障的电力系统模型中，故障模块可进行编辑、设置，改变故障发生的地点、故障类型和故障持续时间。

3.根据权利要求1所述的一种同步调相机无功补偿控制仿真方法，其特征在于，三个软件联合实现仿真时，需设置相同的仿真时间。