第六章同步电机数学模型.ppt

定义如下发电机基本参数 d 轴同步电抗 q 轴同步电抗 当f、D绕组开路，定子绕组中只流过单位d轴分量电流时，d绕组中的磁链,即iD=if=0. 定义如下发电机基本参数 d 轴暂态电抗 q 轴暂态电抗 当D绕组开路且f绕组磁链保持为零，定子绕组中只流过单位d轴分量电流时，d绕组中的磁链。即 。 消去if可得， a b (三) 转子上各绕组的自感系数和互感系数 转子各绕组的自感、互感系数为常数 常数 常数 (四) 定子绕组和转子绕组的互感系数 定子各相绕组与励磁绕组间的互感系数 定子各相绕组与D绕组间的互感系数 定子各相绕组与Q绕组间的互感系数 磁链方程 电感系数为常数 电压方程 线性变系数微分方程 第三节 Park变换及dq0坐标系下同步 电机的方程 一、派克变换及其应用 拉氏变换 从时域变换到频域，微分方程变为代数方程 对称分量变换 从不对称空间变换到对称空间 派克变换 把变系数微分方程变换为常系数微分方程 傅立叶变换、小波变换等等 原始方程 基本方程 Park Transformation Park变换原始文献 Robert. H. Park, “Two reaction theory of synchronous machines, generalized method of analysis-part I”, AIEE Transactions, 1929, Vol.48, pp.716-730. Robert. H. Park, “Two reaction theory of synchronous machines, generalized method of analysis-part II”, AIEE Transactions, 1933, Vol.52, pp.716-730. Park变换详细推导 P Kundur. “Power system stability and control” McGraw-Hill, 1994. Park变换的原始文献 Park变换的提出－旋转坐标变换 Park变换原理 将定子a, b, c线圈中交变的V、I、? 等量变换到转子d, q轴上的虚拟线圈dd, qq中的直流量，并随转子一起按照同步转速旋转，使得定/转子间的自互感系数常数化，从而化将系统的时变(原始)方程为常系数微分(基本)方程。 旋转相量 同步发电机的双反应原理：a、b、c三相电流产生的电枢反应，用同步旋转的d、q轴电枢反应等效 综合相量 显然 为直流 增加“0”轴 派克变换矩阵 派克变换实现了不同坐标系电流 的等价变换 派克变换同样适用于电压和磁链 举例： 派克变换 交流电流 直流电流 举例： 派克变换 直流电流 交流电流 四、派克变换后的磁链、电压方程 派克变换后的电压方程 一般不存在0轴分量，所以发电机模型为5阶 如果不考虑阻尼绕组，则发电机模型为3阶 、 、 坐标下的电压、磁链方程： 功率方程： 四. 标幺制下的同步电机方程 标幺制基准选择的基本原则 时间基准：?B= ?s (1/s) tB= 1/?B = 1/?s (s) 定子侧电气量基准与系统一致,并取相电压的瞬时值； 自感和互感的基准值、磁链的基准值 3）定转子两侧功率基准一致： 标幺制发电机基本方程 第四节 用电机参数表示的同步电机方程 忽略零序分量影响 d轴 q轴 发电机原始参数 第四节 用电机参数表示的同步电机方程 两种假设： d轴的定、转子绕组d、f、D间和q、g、Q绕组间不存在局部互磁通，即Xad系统。 考虑在一定程度上各绕组之间存在的局部互磁通。即 电气工程与自动化学院 School of Electrical Engineering Automation 电气工程技术基础 主讲人：肖朝霞 电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering Automation) School of Electrical Engineering and Automation School of Electrical Engineering and Automation * 美籍电机工程师，电气与电子工程师学会理事。1902年3月15日生于斯特拉斯堡。1923年获美国麻省理工 学院工学学士学位。1923～1924年在瑞典斯德哥尔摩皇家技术学院任职。1924～1929年任美国通用电气公 司机电工程师。他致力于研究同步电机和电力传输理论。1928年提出理想化同步电机的模型及其电枢的磁链 方程，一般称为帕克模型和帕克方程；还定义了同步电机的各种电抗参数。1929年，他提出同步电机的双反 应理论。这些理论对电力系统