【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及同步發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法、計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)和控制設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)代水電站、水電站和核電站的交流發(fā)電機(jī)幾乎全部都是同步發(fā)電機(jī)，同步發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中最重要的動(dòng)態(tài)設(shè)備。原始的同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)方程雖然可以描述其基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性，但原始數(shù)學(xué)方程所需的參數(shù)是無(wú)法直接得到的，需要進(jìn)行實(shí)操檢測(cè)等工作，才能獲取到，不僅獲取效率低，且獲取方法難度高。目前亟需一種能夠利用仿真技術(shù)高效求解同步發(fā)電機(jī)參數(shù)的方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種適用于大規(guī)模電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)仿真計(jì)算的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法、計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)和控制設(shè)備。
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，用于大規(guī)模電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)仿真計(jì)算，所述同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法包括：
3、獲取同步發(fā)電機(jī)的電抗設(shè)計(jì)參數(shù)、同步發(fā)電機(jī)原始電勢(shì)方程和同步發(fā)電機(jī)原始磁鏈方程；
4、根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)和預(yù)設(shè)的節(jié)點(diǎn)電流向量計(jì)算出電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流；
5、對(duì)所述電網(wǎng)電壓和所述電網(wǎng)電流分別進(jìn)行dq分解，以得到定子電壓分量數(shù)據(jù)和定子電流分量數(shù)據(jù)；
6、對(duì)所述同步發(fā)電機(jī)原始電勢(shì)方程和所述同步發(fā)電機(jī)原始磁鏈方程進(jìn)行派克變換,得到派克方程；
7、根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)、所述定子電壓分量數(shù)據(jù)、所述定子電流分量數(shù)據(jù)和所述派克方程確定所述同步發(fā)電機(jī)的角速度,根據(jù)所述定子電壓分量數(shù)據(jù)計(jì)算出同步發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)，以根據(jù)所述電
8、優(yōu)選地，所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)包括電樞繞組電阻、定子回路自感電抗的d軸分量、定子回路自感電抗的q軸分量、d軸暫態(tài)電抗、q軸暫態(tài)電抗、d軸暫態(tài)開路時(shí)間常數(shù)和q軸暫態(tài)開路時(shí)間常數(shù)；
9、所述根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)和預(yù)設(shè)的節(jié)點(diǎn)電流向量計(jì)算出電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的步驟，包括：
10、根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)確定節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)電流向量、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣和節(jié)點(diǎn)電壓矩陣方程計(jì)算出電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流；
11、其中，所述節(jié)點(diǎn)電壓矩陣方程表示為：yu＝i，y表示所述節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，u表示節(jié)點(diǎn)電壓向量，i表示節(jié)點(diǎn)注入電流向量。
12、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)確定節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的步驟，包括：
13、獲取同步發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的等效電路；
14、基于所述同步發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的等效電路將所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)等效變換至外部電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)阻抗中，對(duì)所述電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)阻抗進(jìn)行整合，以得到節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。
15、優(yōu)選地，所述派克方程包括派克電勢(shì)方程和派克磁鏈方程；
16、所述派克電勢(shì)方程表示為：
17、
18、所述派克磁鏈方程表示為：
19、
20、其中，ud、uq和u0依次表示定子電壓的d軸分量、q軸分量和0軸分量，uf表示勵(lì)磁電壓，ra表示電樞繞組電阻，rf表示勵(lì)磁電阻，rd和rq依次表示轉(zhuǎn)子等值阻尼繞組的d軸電阻和q軸電阻，id、iq和i0依次表示瞬時(shí)定子電流的d軸分量、q軸分量和0軸分量，if表示勵(lì)磁電流，id和iq表示轉(zhuǎn)子等值阻尼繞組電流的d軸分量、q軸分量，p表示微分算子，ψd、ψq和ψ0依次表示定子回路磁鏈的d軸分量、q軸分量和0軸分量，ψf，ψd和ψq依次表示轉(zhuǎn)子回路磁鏈的d軸分量和q軸分量，ω表示角速度，xd、xq和x0依次表示定子回路自感電抗的d軸分量、q軸分量和0軸分量，xf表示勵(lì)磁繞組自感電抗，xd和xq依次表示轉(zhuǎn)子回路自感電抗的d軸分量和q軸分量，xaf、xad、xaq、xfa、xfd、xda、xdf和xqa分別表示不同繞組間的互感電抗。
21、優(yōu)選地，所述定子電壓分量數(shù)據(jù)包括定子電壓的d軸分量、q軸分量，所述定子電流分量數(shù)據(jù)包括定子電流的d軸分量、q軸分量；
22、所述根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)、所述定子電壓分量數(shù)據(jù)、所述定子電流分量數(shù)據(jù)和所述派克方程確定所述同步發(fā)電機(jī)的角速度的步驟，包括：
23、將所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)、所述定子電壓分量數(shù)據(jù)、所述定子電流分量數(shù)據(jù)代入到所述派克方程，以計(jì)算出角速度。
24、優(yōu)選地，所述同步發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)包括同步發(fā)電機(jī)的端電流；
25、所述端電流的表達(dá)式為：
26、it表示所述端電流，pt表示所述同步發(fā)電機(jī)的預(yù)設(shè)端部有功功率，qt表示所述同步發(fā)電機(jī)的預(yù)設(shè)端部無(wú)功功率，et表示所述同步發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)。
27、優(yōu)選地，所述同步發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)還包括同步發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)角；所述功率因數(shù)角的表達(dá)式為：
28、φ＝cos―1[pt/(etit)]；
29、v表示所述功率因數(shù)角。
30、優(yōu)選地，所述同步發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)還包括同步發(fā)電機(jī)的功角；
31、所述功角的表達(dá)式為：
32、δi＝tan―1[(xqitcosφ―raitsinφ)/(et+raitcosφ+xqitsinφ)]；
33、δi表示所述功角，xq表示定子回路自感電抗的q軸分量，ra表示電樞繞組電阻。
34、本專利技術(shù)還構(gòu)造了一種計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以上所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法的步驟。
35、本專利技術(shù)還構(gòu)造了一種控制設(shè)備，包括處理器及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器，所述處理器在執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以上所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法的步驟。
36、實(shí)施本專利技術(shù)具有以下有益效果：提供了一種適用于大規(guī)模電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)仿真計(jì)算的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，通過(guò)仿真技術(shù)求解出同步發(fā)電機(jī)的角速度及相關(guān)參數(shù)，不僅求解效率高，還具有方案實(shí)現(xiàn)難度低的優(yōu)點(diǎn)。
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1.一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，用于大規(guī)模電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)仿真計(jì)算，其特征在于，所述同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)包括電樞繞組電阻、定子回路自感電抗的d軸分量、定子回路自感電抗的q軸分量、d軸暫態(tài)電抗、q軸暫態(tài)電抗、d軸暫態(tài)開路時(shí)間常數(shù)和q軸暫態(tài)開路時(shí)間常數(shù)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)確定節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的步驟，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述派克方程包括派克電勢(shì)方程和派克磁鏈方程；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述定子電壓分量數(shù)據(jù)包括定子電壓的d軸分量、q軸分量，所述定子電流分量數(shù)據(jù)包括定子電流的d軸分量、q軸分量；
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述同步發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)包括同步發(fā)電機(jī)的端電流；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述同步發(fā)電機(jī)的輸出
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述同步發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)還包括同步發(fā)電機(jī)的功角；
9.一種計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法的步驟。
10.一種控制設(shè)備，其特征在于，包括處理器及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器，所述處理器在執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，用于大規(guī)模電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)仿真計(jì)算，其特征在于，所述同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)包括電樞繞組電阻、定子回路自感電抗的d軸分量、定子回路自感電抗的q軸分量、d軸暫態(tài)電抗、q軸暫態(tài)電抗、d軸暫態(tài)開路時(shí)間常數(shù)和q軸暫態(tài)開路時(shí)間常數(shù)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電抗設(shè)計(jì)參數(shù)確定節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的步驟，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述派克方程包括派克電勢(shì)方程和派克磁鏈方程；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)求解方法，其特征在于，所述定子電壓分量數(shù)據(jù)包括定子電壓的d軸分量、q軸分量，所述定子電流分量數(shù)據(jù)包括定子...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張敏，齊宏偉，高偉，鄭偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中廣核上海仿真技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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