一种发电机内部故障暂态仿真简化模型及其建模方法和应用

摘要

本发明公开了一种发电机内部故障暂态仿真模型及其建模方法和应用，涉及一种发电机内部故障暂态仿真模型。本模型是：发电机的定子为a、b、c三相，每相各分支都分别等效为电感和电阻的串联形式；根据定子、转子各回路的电压和磁链关系，列写方程，得到微分方程组形式的数学模型，通过求解微分方程组，即可得到发电机定子绕组暂态电流和电压数值；发电机转子的阻尼绕组，只计及奇数转子极面下的阻尼绕组，并且将每个奇数转子极面下阻尼绕组等效为2根阻尼棒的形式。本发明将阻尼绕组结构大量简化，使得所列写的用于发电机内部故障仿真模型的微分方程阶次大为降低，仿真计算时间缩短。适用于发电机内部故障仿真分析和水轮发电机主保护设计领域。

主权项

1、一种将奇数编号转子极面下阻尼绕组进行简化等效的发电机内部故障暂态仿真模型，发电机的定子为a、b、c三相，每相各分支都分别等效为电感和电阻的串联形式；根据定子、转子各回路的电压和磁链关系，列写方程，得到微分方程组形式的数学模型$\left[\begin{array}{cc}{M}_{11}& M_{12}\\ M_{21}& M_{22}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}p{I}_s^{\prime }\\ p{I}_r\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{N}_{11}& N_{12}\\ N_{21}& N_{22}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{I}_s^{\prime }\\ I_r\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{U_s}^{\prime }\\ U_r\end{array}\right]通过求解微分方程组，即可得到发电机定子绕组暂态电流和电压数值；其中，Is’和Us’是定子各支路的电流和电压量，Ir和Ur是转子各回路的电流和电压量，p代表导数，即微分算子，M和N是该微分方程组的系数矩阵；其特征在于：对发电机转子的阻尼绕组的处理上，只计及奇数编号转子极面下的阻尼绕组，并且将每个奇数编号转子极面下阻尼绕组等效为2根阻尼棒的形式。$