基于发电机组等效动态模型的机电暂态计算

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1、随着电力系统规模的不断扩大及电力市场的发展，加强电力系统暂态稳定性分析的研究具有十分重要的意义。文中论述了电力系统机电暂态过程的分析方法及各种方法的优缺点。在分裂法理论基础上，提出了发电机组的等效动态数学模型。该模型的变量数取决于发电机模型的选择，而与发电机组状态变量无关。在此基础上，利用梯形数值积分法建立了用于数值仿真计算的发电机组近似等效数学模型及其d-q轴和x-y轴的等效电路模型。若发电机组数学模型可用线性状态方程描述，则d-q轴和x-y轴的等效电路模型为线性模型，且其变量只包含发电机组机端电压、电流。发电机组等效动态模型的建立过程是

2、数学等效变换过程，而不是对原系统的简化处理。该模型特别适用于采用详细数学模型的发电机组的电力系统机电暂态仿真。以所建立的发电机组等效模型为基础，详细研究了电力系统机电暂态仿真算法并编写了仿真程序。利用所研制的仿真程序，在小扰动和大扰动条件下，分别对单机一无限大系统和双机系统进行仿真计算，并与隐式梯形法的计算结果进行了比较。仿真结果表明了所提出的发电机组等效动态模型的准确性和所研究算法的有效性。所研究算法易于实现并行计算。研究工作拓展了分裂法理论的的应用范围，为电力系统机电暂态过程的数值仿真分析及其实时仿真分析提供了新的有效方法。关键词电力系

3、统:机电暂态;分裂法:等效动态模型哈尔滨工业大学工学硕上学位论文AbstractWiththeenlargementofpowersystem'sscaleandthedevelopmentofelectricitymarkets，Itismoremeaningfultoenhancethestudyofpowersystemtransientstability.Thispapersummarizesthemethodsusedtoanalyzetheelectromechanicaltransientprocess,boththeirad

4、vantagesanddefaultsarediscussed.ThenbasedonthetheoryofDiakoptics，thispaperproposedtheequivalentdynamicmodelofgenerator.Inthisequivalentdynamicmodel,thenumberofvariableisdecidedbythegeneratormathematicmodelandhasnothingtodowiththegenerator'sstatesvariables.Trapeziumnumerici

5、ntegralisusedtobuildthegenerator'sequivalentnumericmodelandit'sd-qequivalentcircuitandx-yequivalentcircuitswhichareusedinthepowersystemtransientprocess.Ifgenerator'smathematicmodelcouldberepresented妙linearstatesequations，thed-qandthex-yequivalentcircuitsbelinearmodelsandth

6、eirvariablesbegeneratorbusvoltageandinputcurrent.Thebuildingofgenerator'sequivalentmodelisamathernatictransitionprocess,notasimplificationoforiginalsystem.Thisequivalentdynamicmodelisespeciallyadaptableforelectromechanicaltransientprocesssimulationinwhichdetailedmathematic

7、generatormodelsareused.Inthispaper，theequivalentdynamicmathernaticmodelofgeneratorisusedtostudythepowersystemelectromechanicaltransientprocessandsimulationprogramsaremade.Usingthosesimulationprograms,Single-machineInfmite-busPowerSystemanddouble-machinesystemsimulationsare

8、doneundertheconditionofsmalldisturbanceandbigdisturbance.Thesimulationresultsarecomparedw