同步發(fā)電機模型整理

1、.同步電機定轉(zhuǎn)子側(cè)變量對應關系及名稱u fEf 勵磁電動勢 E f =Xadu fr fi fEq空載電動勢（ X d 后面的電動勢） Eq =X ad i ffEq瞬變電動勢（ X d 后面的電動勢） Eq X ad fX fDEq q軸超瞬變電動勢（X d后面的電動勢） EqX ad( X D1fX f 1D )2X f X DXadQEd d軸超瞬變電動勢（Xq后面的電動勢） EdX aq QX QiqEdXaqigiqEdX aq gX g同步發(fā)電機16 各變量：13 個電磁變量： 定子側(cè) 6 個（ udq 、idq 、dq ）；轉(zhuǎn)子側(cè) 7 個（ u f 、i fDQ 、fDQ ）3

2、個機電變量： （ Tm 、 r 、 ）同步發(fā)電機10 個基本方程（ udqfDQ 、 dqfDQ ）：udri dpdrquqri qpqrdu fr f i fpf0r iDpDD0rQ iQpQx idxifxiDddadadx iqx iQqqaqfxad i dx f i fxad i DDxad i dxad i fxDi Dxiqx iQQaqQ三階實用模型：這種模型的導出基于如下假定：忽略定子繞組暫態(tài)和阻尼繞組作用，計及勵磁繞組暫態(tài)和轉(zhuǎn)子動態(tài)（1）忽略定子d、 q 軸暫態(tài)，即定子電壓方程中pd 、 pq 均為 0；（2）在定子電壓方程中，r1( p.u.) ，在速度變化不大的過渡

3、過程中，誤差很??；.（ 3）忽略 D 、 Q 繞組，其作用可在轉(zhuǎn)子運動方程中補入阻尼項近似考慮。導出思路：（1）派克方程中忽略 D、Q 繞組，方程數(shù)變?yōu)? 個，變量數(shù)變?yōu)?2 個（ udqf 、 idqf 、dqf 、Tm、 、），假設 uf和Tm為已知量（勵磁繞組和原動機輸入），變量減為10個，方程數(shù)r為 6（ udqf、 dqf ） +2（ r 、 ） +2（dq 軸網(wǎng)絡方程） =10 個，可以求解。（2）推導三階模型時要對變量作如下改進：保留定子變量 udq 、i dq ，轉(zhuǎn)子變量 u f 、i f 、f用 E f、 Eq 、 Eq 代替，然后用3 個磁鏈方程消去 d 、 q 、 Eq

4、，最終保留 udq 、 i dq 、 Eq 、 、（ 7 未知）和 E f 、Tm（2已知）共9個變量，方程為3個電壓方程、2個轉(zhuǎn)子運動r方程和 2 個 dq 軸網(wǎng)絡方程。三階模型狀態(tài)量：（ Eq 、 r 、 ）：udxq iqri duqEqxd i dri qdEqTd0 dtEfEq(xdxd )idTJd D ( 1) Tm TeTmEqi q( xdxq )idi qdtd 1dt若計及反映 q 軸瞬變過程中的g 繞組的四階模型狀態(tài)量（ Ed 、 Eq 、 r 、 ）：udxq iqri duqEqxd i dri qdEqTd0 dtEfEq(xdxd )iddEdTq0 dtEd

5、(xqxq )i qTJd D ( 1) Tm TeTmEqi q( xdxq )idi qdtddt 1五階模型：導出思路：.方程數(shù)為 10 個， 7 個狀態(tài)量（ d、 q、f、 D 、Q、 r 、 ），忽略定子暫態(tài)，pd 、 pq 均為 0，降為 5 階，變量數(shù)變?yōu)?16個（、 、），假設 u f和udqf 、 i dqfDQ 、 dqfDQ 、TmTmr為已知量（勵磁繞組和原動機輸入），變量減為 14個，通過方程數(shù)為10（ udqfDQ 、 dqfDQ ）+2（r、 ） +2（dq 軸網(wǎng)絡方程） =14 個，可以求解。求解時將 udq 、 idq 保留， uf 用 E f替代，用 5 個

6、磁鏈方程消去3 個轉(zhuǎn)子電流 i f （ Eq ）、i D 、iQ 和 2個定子磁鏈 d 、 q ， f 、 D 、 Q 用 Eq 、 Eq 、 Ed 代替。方程數(shù)為 5（ udqfDQ ）（ 、 ）+2（ dq 軸網(wǎng)絡方程） =9 個，變量為 11個（9 個未知 udq 、idq 、 Eq 、 Eq 、Ed、+2rr 、 ），可以求解。方程為：udEdxqi qri duqEqxd i dri qTd0dEqEfxxEqxx( xx)( xx )dtd1dd Eqddd1 idxdx1xdx1xdx1Td0dEqxdx1Td 0dEqEqEq ( xdxd )iddtxdx1dtdEdTq 0 dtEd( xqxq )iqdTJ dtD ( 1) TmTeTmEqi qEd id(xdxq )id iqd 1dt二階模型：經(jīng)典二階模型狀態(tài)量（ r、 ）：對四階模型，令pEq pEd0 ，即只計及轉(zhuǎn)子動態(tài)，模型中xd xq ，即仍計及暫態(tài)凸極效應。.udEdxqi qri duqEqxd i dri qTJdrD ( 1) Tm Te Tm Eq iq Ed id ( xd xq )id i qdtd 1d