1、动态电力系统的理论和分析动态电力系统的理论和分析中国济南 2016年2月 上上 篇篇第一部分第一部分电力系统元件数学模型电力系统元件数学模型01 同步电机数学模型同步电机数学模型12同步电机电压方程同步电机电压方程 3同步电机磁链方程同步电机磁链方程 4定子绕组自感定子绕组自感 56789定子与转子绕组之间的互感定子与转子绕组之间的互感 10设设d轴正方向与轴正方向与a轴正方向重合轴正方向重合设设q轴正方向超前轴正方向超前a轴正方向轴正方向90度度1 同步电机数学模型同步电机数学模型11同步电机的功率、力矩同步电机的功率、力矩 12同步电机的转子运动方程同步电机的转子运动方程131 同步电机数
2、学模型同步电机数学模型141 同步电机数学模型同步电机数学模型1516同步电机经典派克变换同步电机经典派克变换17同步电机经典派克变换同步电机经典派克变换18同步电机正交派克变换同步电机正交派克变换19202122D为派克阵，为派克阵，I为单位阵为单位阵2324对角阵反映了等值绕组对角阵反映了等值绕组d,q,0间互感为零，间互感为零，互相解耦，且该阵是定常阵，不随转子位置变化互相解耦，且该阵是定常阵，不随转子位置变化2511122122abcabcfDQfDQiLLiLL00dqdqSSSRRSRRfDQfDQiLLLLi2600dqdqSSSRRSRRfDQfDQiLLLLi11122122
3、abcabcfDQfDQiLLiLL27dq0坐标下有名值坐标下有名值互感不可逆互感不可逆2829跨过气隙传到定子的机电功率跨过气隙传到定子的机电功率301.4 同步电机标么制同步电机标么制311.4 同步电机标么制同步电机标么制321.4 同步电机标么制同步电机标么制3334以下可由基本关系派生以下可由基本关系派生35转子绕组的基值转子绕组的基值36373839第二约束是指保留传统的标幺电机参数第二约束是指保留传统的标幺电机参数4041424344同步电机标么值计算公式总结同步电机标么值计算公式总结45同步电机标么值计算公式总结同步电机标么值计算公式总结45同步电机标么值计算公式总结同步电机
4、标么值计算公式总结46同步电机标么值计算公式总结同步电机标么值计算公式总结47同步电机标么值计算公式总结同步电机标么值计算公式总结484950RadMX其中：其中：52标幺值方程标幺值方程53eT545556T阵阵57电力系统暂态分析（第三版）李光琦编电力系统暂态分析（第三版）李光琦编p43-45一、不计阻尼绕组时同步发电机基本方程的拉氏运算形式，运算一、不计阻尼绕组时同步发电机基本方程的拉氏运算形式，运算 电抗和暂态电抗电抗和暂态电抗 从拉式运算式（符号大写）方程中消除转子变量，可得到仅包从拉式运算式（符号大写）方程中消除转子变量，可得到仅包含定子变量和励磁电压的象函数代数方程：含定子变量和
5、励磁电压的象函数代数方程：58二、计及阻尼绕组时同步发电机基本方程的拉氏运算形式，运算电二、计及阻尼绕组时同步发电机基本方程的拉氏运算形式，运算电抗和次暂态电抗抗和次暂态电抗 从拉式运算式（符号大写）方程中消除转子变量，可得到仅包含从拉式运算式（符号大写）方程中消除转子变量，可得到仅包含定子变量和励磁电压的象函数代数方程：定子变量和励磁电压的象函数代数方程：5960RadMX其中：其中：61磁链方程磁链方程62电压方程电压方程63：6465由电机实用参数计算派克方程中参数由电机实用参数计算派克方程中参数 66由电机实用参数计算派克方程中参数由电机实用参数计算派克方程中参数 671.7 同步电机
6、实用模型同步电机实用模型681.7 同步电机实用模型同步电机实用模型69有文献称三绕组模型（不计阻尼绕组）有文献称三绕组模型（不计阻尼绕组）d、q、f五绕组模型（计及阻尼绕组）五绕组模型（计及阻尼绕组）d、q、f、D、Q绕组绕组（3个一阶微分方程）个一阶微分方程）（5个一阶微分方程）个一阶微分方程）1.7 同步电机实用模型同步电机实用模型701.7 同步电机实用模型同步电机实用模型711.7 同步电机实用模型同步电机实用模型72转子变量转子变量 ，和和 分别用分别用 ，和和 替代替代fufiffEqE/qE1.7 同步电机实用模型同步电机实用模型731.7 同步电机实用模型同步电机实用模型741.7 同步电机实用模型同步电机实用模型751.7 同步电机实用模型同步电机实用模型761.7 同步电机实用模型同步电机实用模型771.7 同步电机实用模型同步电机实用模型781.7 同步电机实用模型同步电机实用模型791.7 同步电机实用模型同步电机实用模型801.7 同步电机实用模型同步电机实用模型811.7 同步电机实用模型同步电机实用模型821.7 同步电机实用模型同步电机实用模型831.7 同步电机实用模型同步电机实用模型841.7 同步电机实用模型同步电机实用模型85本部分结束本部分结束
