电力系统暂态分析—同步发电机的基本方程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,电力系统暂态分析,同步发电机的基本方程,同步发电机绕组,转子绕组参考方向采用电动机惯例，正电流产生正磁通；定子绕组参考方向采用发电机惯例，负电流产生正磁通。,同步发电机的基本方程,发电机电压方程,同步发电机的基本方程,发电机磁链方程,各绕组的电感、互感系数由绕组结构和磁通路径确定，随磁通路径变化而变化。,同步发电机的基本方程,定子绕组互感,同步发电机的基本方程,转子各绕组的自感系数,转子各绕组的,互感,系数,定,子绕组与转子绕组间的的,互感,系数,同步发电机的基本方程,电感系数,定子各相绕组的自感系数,（凸极机以两倍频率变化）,定子各相绕组,间互,感系数,（凸极机以两倍频率变化）,转子各绕组的自感系数,（常数）,转子各绕组,间的互感,系数,定子绕组与转子绕组间的互感系数,（以一倍频变化）,同步发电机的基本方程,旋转相量,同步发电机的基本方程,旋转相量,同步发电机的基本方程,派克变换,同步发电机的基本方程,Park,反变换,当含有零序电流时,同步发电机的基本方程,派克反变换,同步发电机的基本方程,例 设同步发电机定子三相电流为,试计算经过派克变换后的,dq0,轴电流。,同步发电机的基本方程,Park,变换,意义,由于,Park,变换将静止的定子三相绕组变换为两个假想的,dd,绕组、,qq,绕组，这两个绕组与,d,、,q,轴重合，即与转子同步旋转，因此,dd,绕组、,qq,绕组和,f,、,D,、,Q,之间是相对静止的，它们之间的自感系数和互感系数是常数。,同步发电机在,abc,坐标下的基本方程是一个变系数的微分方程组，它的一些自感和互感系数是随时间变化的函数，因此这个方程是,不便,直接求解的。但是通过,Park,变换，可以将这个时变的微分方程变成定常的微分方程，也就是全部系数为常数的微分方程，从而变得,容易求,解。,同步发电机的基本方程,磁链方程的,park,变换,同步发电机的基本方程,磁链方程的,park,变换,同步发电机的基本方程,磁链方程的,park,变换,同步发电机的基本方程,电压,方程的,park,变换,同步发电机的基本方程,电压,方程的,park,变换,同步发电机的基本方程,电压,方程的,park,变换,同步发电机的基本方程,定子侧基准值的选择,同步发电机的基本方程,转子侧基准值的选择,同步发电机的基本方程,磁链标幺值方程,互感可逆的条件,同步发电机的基本方程,Xad,基值系统,励磁绕组的基值这样决定：当励磁绕组流过其基准电流值时，产生的交链定子磁链与定子,d,轴电流分量为额定定子电流基值产生的,d,轴电枢反应磁链相等。,同步发电机的基本方程,Xad,基值系统,另外，假定,D,阻尼绕组产生的主磁通同时交链定子和励磁绕组，即忽略阻尼绕组与励磁绕组间的漏磁通,实际中，,m,af,不易求得，采用下述方法确定,I,fB,：发电机同步旋转，调节励磁电流使定子电压为额定值,同步发电机的基本方程,发电机磁链方程,同步发电机的基本方程,发电机电压,方程,转差率,同步发电机的基本方程,将,磁链方程,代入,电压方程,，得到了以,dq0,坐标系统表示的电压和电流关系式，当转速为额定转速时为一组常系数线性微分方程，求解并不困难。,dq0,坐标下的电压方程除了包含变压器电动势以外，还包含与转子角速度成正比的电动势，称为旋转电动势，或者速度电动势。,同步发电机的基本方程,dq0,坐标系统下的电压方程和,磁链方程,是同步发电机经过,Park,变换后得到的基本方程，也成为,派克方程,。,派克方程一共,12,个方程，,16,个变量；若研究的是三相对称问题，去掉零轴,2,个方程、,3,个变量，剩下,10,个方程，,13,个变量；必须给定三个运行变量，例如,u,f,、,u,d,、,u,q,，用,10,个方程求解,10,个变量。,同步发电机的基本方程,同步电机,10,个方程,同步电机稳态运行时，阻尼绕组不起作用，,dq,轴定子电压电流和励磁电流以及磁链均为常数。,同步发电机的基本方程,同步电机稳态方程,将磁链方程代入电压方程,同步发电机的基本方程,稳态运行时定子三相电流、电压均为正弦变化量，分别是,id,、,iq,和,ud,、,uq,在,abc,轴线上的投影，故可以写成相量形式，即,将第二式两边同乘以,j,空载电势,同步发电机的基本方程,将,两个方程相加,对于隐极机,同步发电机的基本方程,忽略阻尼绕组的作用,忽略定子电阻和磁链变化,交轴暂态电动势,同步发电机的基本方程,计及阻尼绕组时,交轴次暂态电动势,同步发电机的基本方程,计及阻尼绕组时,直轴次暂态电势,同步发电机的基本方程,空载电势,直轴次暂态电势,交轴暂态电动势,交轴次暂态电动势,