[发明专利]一种计算励磁附加调差对同步发电机动态阻尼影响的方法及系统

权利要求书

1.一种计算励磁附加调差对同步发电机动态阻尼影响的方法，所述方法包括：

对K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆表示的单机无穷大系统菲利蒲-海佛隆数学模型进行拓展，建立K₁、K₂、K₃、K₄、K′₅、K′₆表示的考虑附加调差后的调差模型；

根据无调差时单机无穷大系统的状态方程组的特征值，求解无调差时所述单机无穷大系统的振荡频率；根据考虑附加调差时单机无穷大系统的状态方程组的特征值，求解所述考虑附加调差时单机无穷大系统的振荡频率；

根据所述振荡频率无调差时所述单机无穷大系统的振荡频率，计算无附加调差Xc＝0时励磁系统阻尼转矩系数K_D；根据所述考虑附加调差时单机无穷大系统的振荡频率，计算附加调差Xc≠0后励磁系统阻尼转矩系数K_D的值；

比较所述无附加调差Xc＝0时励磁系统阻尼转矩系数K_D和所述附加调差Xc≠0后励磁系统阻尼转矩系数K_D的差值，根据所述差值，确定励磁附加调差对同步发电机动态阻尼的影响。

2.根据权利要求1所述的方法，所述对K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆表示的单机无穷大系统菲利蒲-海佛隆数学模型进行拓展，建立K₁、K₂、K₃、K₄、K′₅、K′₆表示的考虑附加调差后的调差模型，包括：

根据单机无穷大系统中发电机各电气量的向量关系可得到无功功率的表达式：

式(1)中：Q_e为发电机无功；u_tq和u_td分别为发电机端电压U_t在q轴和d轴的分量；i_d和i_q分别是机端电流在q轴和d轴的分量；x_d′是发电机d轴暂态电抗；x_e为发电机外部电抗；x′_d∑＝x′_d+x_e；E′_q是发电机q轴暂态电势；U_s为无穷大母线电压；δ为发电机q轴与U_s的夹角，即发电机功角；x_q是发电机q轴电抗；x_q∑＝x_q+x_e；

式(1)写成δ与E′_q的偏差方程的形式为：

ΔQ_e＝K₁₁Δδ+K₁₂ΔE′_q (2)

式(2)中：ΔQ_e为无功变化量；Δδ为功角变化量；ΔE′_q为发电机q轴暂态电势变化量；K₁₁、K₁₂的计算公式为：

式(3)中：E′_q0为发电机q轴暂态电势初始值；δ₀为发电机功角初始值；发电机并网状态下，机端电压保持在额定值附近，近似认为发电机无功电流与发电机无功成同比例变化；则无功调差公式用下式表示：

U′_t＝U_t+X_cQ_e (4)

式中X_c为附加调差系数；对式(4)求微分可得ΔU′_t的表达式，并设

ΔU′_t＝K′₅Δδ+K′₆ΔE′_q (5)

其中：

考虑附加调差后的调差模型就是将原菲利蒲-海佛隆数学模型的K₅和K₆分别用K′₅和K′₆代替，原模型的发电机端电压变化量ΔU_t用ΔU′_t代替。