[发明专利]一种调相机暂稳态参数实时提取方法及装置

权利要求书

1.一种调相机暂稳态参数实时提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对同步调相机电磁有限元建模，其中，所述有限元建模包括建立2D场路耦合有限元模型；

S2：建立含励磁控制的调相机电磁仿真模型，并提取故障发生时的电流数据，其中，所述电流数据包括不同电网电压故障时的调相机机端电流及不同励磁控制所导致的励磁电流；

S3：将调相机机端电流及励磁电流导入场路耦合有限元模型中“路”的部分得到第一求解模型，在某一运行电压下进行非线性时域电磁场仿真，并求解饱和状态下的同步调相机磁导率分布，并将其锁定导出；

S4：将所述同步调相机磁导率分布导入至第二求解模型，并进行冻结磁导率状态下的线性电磁场仿真，线性求解定子磁链，其中，由于所述同步调相机磁导率已包含调相机在某一运行电压的磁场分布，第二求解模型在“路”的部分无需加入新的激励，所述第二求解模型的磁场激励加载方式为：

I_a＝I_mcos(ωt+θ)

I_f＝0

式中，I_a、I_b、I_c分别为定子A相电流、定子B相电流以及定子C相电流，I_m为电流峰值，ω为电角频率，θ为定子A相初始相位角，I_f为励磁电流，t为电流正弦波变化时间；

所述定子磁链计算的表达式为：

式中，J为一匝内的电流密度，A为矢量磁位，v为区域的体积，n为匝数，l为闭合环路；

S5：基于定子磁链求解2D有限元模型，计算得到调相机暂稳态参数，其中，所述的调相机暂稳态参数具体包括同步电抗、瞬变电抗以及超瞬变电抗，计算所述同步电抗的表达式为：

式中，x_d，q为同步电抗，为稳态的定子磁链，f为频率，U_N为额度电压，I_N为额度电流；

计算所述瞬变电抗的表达式为：

式中，x′_d，q为瞬变电抗，为瞬变的定子磁链，f为频率，U_N为额度电压，I_N为额度电流；

计算所述超瞬变电抗的表达式为：

式中，x″_d，q为超瞬变电抗，为超瞬变的定子磁链，f为频率，U_N为额定电压，I_N为额定电流。

2.根据权利要求1所述的一种调相机暂稳态参数实时提取方法，其特征在于，在S2中，所述的励磁控制为电压内环-无功外环控制，稳态时由高压母线电压和无功实现稳态控制，暂态时由电压闭环进行快速强励或强减。