福州大学至诚学院毕业设计_电力系统公角稳定的影响分析(编辑修改稿)

福州大学至诚学院毕业设计_电力系统公角稳定的影响分析(编辑修改稿)内容摘要：

D D Dr i pψ   . . .0 Q Q Qr i pψ  . . . . . .d d d ad f ad Dψ x i x i x i    公式 （ 21） . . . . . .q q q a q Qψ x i x i   . . . . . . .f ad d f f ad Dψ x i x i x i    . . . . . . .D ad d ad f D Dψ x i x i x i    . . . . .Q aq q Q Qψ x i x i   经过 park 变化后的磁链方程为下式 0 0 0d d a d a d dq q a q qf a d f a d fD a d a d D DQ a q Q Qψ X X X iψ X X iψ Xiψ X X X iψ X X X iψ X X i                                                   公式 （ 22） 福州大学 至诚 学院 本科生毕业设计 (论文 ) 6 在 d 轴和 q 轴的磁链方程可用（ 23）（ 24）表示 d d ad ad df aq f ad fD ad ad D Dψ X X X iψ X X X iψ X X X i                          公式 （ 23） q q aq qQ ad Q Qψ X X iψ X X i                公式 （ 24） 经过 park 变化后的电压方程可用（ 25）表示如下 0 0 0 0 0000d d d d qq q q q df f f fD D D DQ Q Q Qu r i ψ ω Xu r i ψ ω Xu r i ψu r i ψu r i ψu r i ψ                                                                                  公式 （ 25） 同步发电机的 七阶 模型 推导 推导前定义以下一组电势 定子励磁电势 .fE 、 电机 q 轴空载电势电机 .qE 、 q轴暂态电势 39。 .qE 、 电机次暂态电势 39。 39。 qE 、电机的 d轴次暂态电势 39。 39。 qE。 ../f adUf fE X r 公式 （ 26） q. adifEX 公式 （ 27） 39。 . /Xf f f adEXψ 公式 （ 28）  39。 39。 2adqD σ ff σ Df D a dXEX ψ X ψX X X 公式 （ 29） 39。 39。 σ σEXψ x 公式 （ 29） （ 1）定子回路电压电压方程可得 d f q a du ψ ωψ Ri   公式 （ 210） q q d a qu ψ ωψ Ri   公式 （ 211） （ 2）转子电压方程有（ 25），（ 26）得出 故障类型对电力系统功角稳定的影响分析 7 39。 39。 0d q f qT E E E   公式 （ 212） （ 3） D 轴阻尼绕组的回路电压表达式将（ 27）带入（ 28）可得 Dψ 的表达式 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 qa daD q qd d d dEX xxψ EEX x X x  公式 （ 213） 同样将（ 27）、（ 28）带入（ 22）即可得 d轴电流和 D轴电流的关系式  39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 1q q d d dqqDdd d dE E X X iEEiiX x X X     公式 （ 214） 将（ 213）、 （ 214）经过（ 24）可得出 D 绕组的电压方程  39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 o oda qd d o q q d D ddaXXT E T E E E X X iXX     公式 （ 215） 由于39。 39。 39。 39。 39。 39。 .39。 39。 ooda qqdo dodaXX T E T EXX 可化简为  39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 o o qd o d o q q d D dT E T E E E X X i     公式 （ 216） （ 4） Q轴阻尼绕组的电压方程将（ 23）的第二式两边同时乘以 ,aq QXX 得到 239。 39。 aq add Q q a q QX XE ψ i x iXX   公式 （ 217） 由（ 23）的第一式解出 qi 带入 （ 217）得到 39。 39。 39。 39。 d q q qE ψ Xi  公式 （ 218） 将（ 218）代入（ 23）得到 Qi 和 qi 的关系  39。 39。 39。 39。 d q q qQaqE X X ii X   公式 （ 219） 同样将（ 24）得到 Q轴绕组的电压方程，并 令 39。 39。 0 Qq XT rQ得到  39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 0 o dq a d q d q qT E X iQ E X X i     公式 （ 220） （ 25）转子运动方程      39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 1f m q q d d q q qd ωT T E i E X X i i D ωdt       公式 （ 221） 1dδ ωdt 公式 （ 222） 福州大学 至诚 学院 本科生毕业设计 (论文 ) 8 这样有式（ 210）（ 211）（ 212）（ 216）（ 220）（ 221）（ 222）构成的方程组就是发电机的 7 阶方程了。 同步发电机的六阶模型推导 当需要考虑 转子超瞬变过程时， 并 且 考虑发电机 转子的 q 轴 g 绕组。 就是在五阶 方程 的基础上再加一阶，就 构成了 六阶模型。 首先我们要先假设 DQ 绕组的时间常数比 fg绕组的时间常数小，这样我们就可以认为 超瞬变过程是有 DQ 绕组决定， fg 绕组决定瞬变过程。 瞬变过程的同步发电机磁链方程可以写为下形式。 d d d ad ff ad d f fψ X i X iψ X i X i 公式 （ 222） 将上面两个 d d d ad fψ X i X i方程消去 fi 得 2 39。 39。 ad add f d d q q dffXXψ ψ X i E X i     公式 （ 223） 进行化简  39。 39。 39。 39。 q a d f d d d q q d d d q d d dE X i ψ X i E x i X i E X X i        （ 224） 根据 f f f fpψ u r i可得到以下方程 . 39。 0 . . . . .()qd f q f q d d ddET E E E E x x idt       公式 （ 225） 通过上面我们知道 DQ 绕组决定超瞬变过程，所以绕组 D 的电压方程可以得出 ..0 . 0 . . . . . .()qqd d q q d d ddE dET T E E x x idt dt           公式 （ 226） 这样我们根据同样的的计算方法介个 gQ 绕组的电压方程得出  .0. . . . .qd d d d qdET E x x idt       公式 （ 227） ..0. 0. . . . . .()qqd d q q d d ddE dET T E E x x idt dt           公式 （ 228） 转子运动方程同模型一 1dδ ωdt 公式 （ 229） 故障类型对电力系统功角稳定的影响分析 9 同步发电机的五阶模型推导 五阶模型 导出思路： 方程数为 10 个， 7 个状态量（ d、 q、 f、 D、 Q、 rω 、 δ ），忽略定子暂态，dpψ 、 qpψ 均为 0，降为 5 阶，变量数变为 16 个（ dqfu 、 dqfDQi 、 dqfDQψ 、 mT 、rω 、 δ ），假设 fu 和 mT 为已知量（励磁绕组和原动机输入），变量减为 14个，通过方程数为 10（ .dqfDQu 、 .dqfDQψ ） +2（ .rω 、 δ ） +2（ dq 轴网络方程） =14个，可以求解。 求解时将 .dqu 、 .dqi 保留， .fu 用 .fE 替代，用 5 个磁链方程消去 3 个转子电流 .fi （ Eq. ）、 . Di 、 .Qi 和 2 个定子磁链 .dψ 、 .qψ ， .fψ 、 .Dψ 、 .Qψ 用 .qE 、.qE 、 .dE 代替。 方程数为 5（ .dqfDQu ） +2（ .rω 、 δ ） +2（ dq 轴网络方程） =9 个，变量为 11 个（ 9 个未知 .dqu 、 .dqi 、 .qE 、 .qE 、 .dE 、 .rω 、 δ ），可以求解 [6]。 方程为： . . . . .. . . . .. . 1 . . . . . 1.0. . . .. 1 . 1. . 1.... 1.0. 0. . . .. 1.( ) ( )(d d q q dq q d d qq d d d d d dd f q q dd d dqqdd d q q ddu E x i riu E x i ridE x x x x x x x xT E E E idt x x x x x xdE dExxT T E E x xdt x x dt                                 ...0. . . . .. . . . . . . . .)()( 1 ) ( )1dddν q d q q qJ m e m q q d d d q d qidET E x x idtd ωTD ω T T T E i E i x x i idtd δωdt                  公式 （ 230） 同步发电机的 四阶 模型 推导 四阶模型 导出思路： 首先在三阶模型的基础上引入有 .gi 所对应的 d 轴电动势 dE 和 d 轴瞬变电动势 .dE ， 利用四阶模型和三阶模型在 d轴上的结构相同，化简为下列方程 . . .39。 39。 .()q q d d dd d。