同步发电机电磁参数转换

同步发电机电磁参数转换 同步发电机电磁参数转换 第11卷第3期 】999年8月 电力系坑及其自动化 proceedingsoftheEPSA 一 [『0 同步发电机电磁参数转换 陈亚民 (福卅I大学福州 摘要 . 小]I/; 同步发电机电磁参数有两种定义方式.在近似计算中,认为这两种定义是一样的.同步发电 机电磁和机电暂态过程仿真中更精确的计算,就应将这两种定义的参数区别开来本文论 述这两种定义的参数之间如何相互转换的问题,并用实例给予验证 J 关键词皂墨墼兰叁虫虬转换冀辐{{' 1引言 同步发电机电磁参数.,l,l,,Xa,"有两种定义方式,一种是接物理概念 定义的.另一种是接概念定义的.在近似计算中,都认为这两种方式定义的参数是一样 的.由于电力系统电磁和机电暂态过程仿真计算要求同步发电机参数应更加精确,因此应将 这两种方式定义的参数区别开来.本文论述它们之间的关系和它们之间如何相互 转换,也就 是已知一种方式定义的参数如何求出另一种方式定义的参数 2按物理概念定义参数 (1)T_定子绕组和直轴阻尼绕组开路时,励磁绕组回路的时间常数. Yd.一XI/Rff1) (2)定子绕组开路,励磁绕组短接时.直轴阻尼绕组回路的时间常数. 7'一(JYI?Xn—X)/xf/RD(2) (引X直轴阻尼绕组开路,励磁绕组短接时,定子直轴等效绕组dd的等值电抗. X=XxMxJ(3) (4)直轴阻尼绕组和恸磁绕组短接时,定子直轴等效绕组的等值电抗 ir二2一X… .[. X 一 ,j Xf,XIlX (j1直轴阻尼绕组开路,定子绕组短接时,励磁绕组回路的时问常数 T=Tl=.x'J f)T定子绕组和耐磁绕组短接时,直轴阻尼绕组回路的时间常数 一? X,xlI 按物理概念定义的参数都可用一等疽电路示.可参阅后列文献 率{I198年月…他到 (4) (5) f6) ,?/ <? lS v 999年第3期同步发电机电磁参数转换87' 3接数学概念定义参数 (1)T=(1+q)?(7'f+TD)/2 (2)T=(1一g)?(Y'f+7'D)/2 .'——''?—————————————————————'—————————' —'———'—'—'..'...........一 其中:q=?1一(4d,??7'n)/(+7.n).; dfD=1一/xf/xD; 7'f—Xf/Rf; TD—XD/RD (3)"rd=(1+)?(71+7"D)/2 (4)一(1一)?(7+TD)/2 其中:g一?】一(4o'jD??7)/(+7).; 南一1一xh/x',/x;j "Ii—x;/a? 7一x;/aD; X一Xf—/d; 一 XD—:D/扎; 一 XXI?五D/xd; Xd一置d+ (5)X一Xa??/7/7 其中的定义与式(4)一样. (6)托?X;?(一) ? (74-7)一(+Xd)? (7) (8) (9.1) (9.2) (9.3) (9.4) (1O) (11) (12.1) (12.2) (12.3) (12.4) (12,5) (12.6) (12.7) (12.8) (13) (14) 按数学概念定义的参数除:外难以用一等值电路表示在近似计算中认为这两种方 式 定义的参数是一样的. 由于目前提供的同步发电机的参数不足于将咒n,—区别开来,一般假设 Xd—X.f==XfD(15) 下面介绍上述两种参数的相互转换也是在这个假设条件下进行的.为了区别上述 两种 参数,加下标(1)表示第一种方式定义的参数,加下标(2)表示第二种方式定义的参 数 4由按物理概念定义的参数转换为按数学概念定义的参数 已知m,7,m.7,,,托,..,求?,,?,Y,‰ 由式(12.8)球得x,利用式(15)代人式(3),可求得 置=碣/(xd—l1)) 利用式(15),由式(4)可求得 ? xI4-(Xa;)?2 ".一(d—)?Xf—x 由式(1)求得Rt—I/7? (16) (]7) (18) ' 88'电力系统及其自动化1999年第3期 由式(2)求得RD=(f-)/Xf/7>(19) 将式(15),(19)代人式(5),(14),便可得7.?,?,c2),(,?. 5由按数学概念定义的参数转换为按物理概念定义的参数 已知.,,T:,,,,,a,,求I,7…,c】),,. 由式(7)与式(8)相加得Y+=7,f+ 由式f】o)与式(11)相加得一一斗厂n 式(20)两边同乘(x一)/X式(21)两边同乘X/'Xn,然后相加得 (7州,+7州J)?(xx)/Xd+((.+了'(2))?/X一 (fXd)/Rf+(1)一). /RD 令T'一(Xfx)/R::7一(xD—d)/RD 得T1+7'一('毗,斗7:.)?(dd)/Xd4-(?+丁(2)?Xll/X 式(7)与式(8)两边各相乘,可褥 , ?=? _,f-7' 式(25)两边同乘(一)/X…得 7'(2)?'(2)-(xi—x.)/X=(f?D—2n)?(—)/Xd/Ri/'R1) 利用式(15),将式(4)代人式(26),可得 了?,?2?()/X一(r.d)?(D—)/马/RD=71?72 由式(24)和式(27)可得7'和7'. 令7'3=Xd/R{:7.4一xd/RT】 式(20)可改写为7+--+7,.+7 由式r25)可得?1二=-=(T__+7'3)-('+7')一7'3?Y 一 7l?7'+7'2?I3r1?'2 由式(29),c00)可得 7一(T'?一7'?7.7d1?lj?,/7)?7.I,(】7') 7';一(. 一 T!一了7…-l眦',)?7'!/(7"z7'. ) 将,t值代入式(2剐.可得Rt-_d/7:;心一./7' 将式(33)代人式(23).叮得Xf:7'l?+1一72?R— 将式(33),(34)代人式(1),(0)便可得T,,., 6算例 (2O) (2】) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28j (29) (3_IJ (31 (37 (:; (.{4 由于按数学概念定义的参数与短路故障测试的数据是一致的.一般同步发电机电 磁参 数都是由试验得到的.所姒多数情况已知的数据是按数学概念定义的参数 本算例为已知按数学概念定艾的参数.求按物理概念定义的参数根据}'所述,jt计 算步骤如F: (1)已知1一l由式(11,f1{求l.或已知…T.由式【13j,f?j 求l…: 1999年第3期同步发电机电磁参数转换 (2)由式(24),(27)求丁l和l. (3)由式(3i),(32)求和.,J. (4)由式(33),(34)求Rf,Rn,xf, (5)由式(1)至式(6)求得m,,I.( 某同步发电机参数如下: ?=1.o1秒;?一0.03107秒 x?=0.329257;x=0.252237. 按步骤 按步骤 按步骤 按步骤 Xn=】.67862 7', Xd=1.755831;X=0.1887 求得7)一5.427392秒;T=0.040248秒. 求得7'1:0.48998i秒;=00180751秒 求得'3—4.705426秒;=0.254158秒. 求得Rl一0.001060111;R?一001962664;xr=1.730298 ? 89? 按步骤(5)求得Tc1)一5.195407秒;T…=o.042045秒;…一0.974263秒{ 7(J=0.0322097秒;(1)=0.336495. 计算表明7的误差为4,27%,7.误差为一4.46%,误差为一2,2%,7误差为 3,54%,7误差为一3.67%. 7结论 (1)同步发电机电磁参数有两种定义方式,根据需要可以进行相互转换,本文介绍的转 换方法简单有效. (2)算例表明同步发电机按物理概念和按数学概念定义的参数有一定误差,,般情况 误差不超过5%-要求精度不太高的计算中,可以认为这两种定义的参数是一样的.在要求 应将上述两种定义的参数区别开来. 精度高的计算中, 参考文献 1黄家裕.同步发电机基本方程和短路分析北京:水利电力出版社.1993 2李光琦电力系统暂态分析.北京:水利电力出版杜,1995. 电力系统及其自动化1999年第3期 DATAC0NVERS10N0FSYNCHR0NoUSGENERAT0R ELECTR0一MAGNETICPARAMETERS ChenYamin (FujhouUniversity,Fujhou,350002) ABSTRACT lherearetwodefinitivemodeinsynchronousgeneratorelectromagnelicparameters.In approxmlativecalculation,tw-odefinitivemodeofsynchronousgeneratorelectromagnetic pa ralrterersareconsideredS3Nle.Inaccurarycalculation,adifferencebetweentWOmodeofsy n. chronousgeneratorelectromagneticparametersarenecessaryl'hispaperdiscussdataCO11\.er sionbetweentwomodeofsynchronousgeneratorelectromagneticparameters.Anumeralex ampleisshowed. KeyWordseleclrocmagneticparameter,synchronousgenerator.conversion. 上接85页 参考文献 1房鑫炎.郁惟铺,王山虎自适应重台闸的机理受仿真计算全国高技电自专业第卜 届年会,1993 2葛耀巾新型琳电保护与故障测距原理与技术.西安:西安交通^学出叛社 {}:伟人丁神经网络原理北京:北京航天航空人学出版社 4张明凡l】神竖网络模型致其应用f海:复旦大学出版社 THEAPPLICAT100FANNINTHEDISTINCTIoN0FI,RANSIETAND PERMANETFAULTSDURINGAI)APATIVEAUT0ARECLoSURE FangXmyan(ShanghaiJiaoIongUnwersity,Shanghai.2o0240) 0"BotrheSomhofShanghaiCityElectricPowerAdrninislrtion) ABSTRACT I'hispaperdiscrihstheprincipleofadaptiveautol'ec]osureanddiscussesthepossibilityofrealis ingodapti~rautoreelosurehvusingANNThesimulationeaculationanddatatrainingr1?thf EFIVrrtlsrnission【jnhrqvt-})eendoneFhcresultsshowthat1T(,.I/(,,,erconlethedisaLlTnrf ~agessuchconlplexandcausingtimeottradi!ionalmkrt,x:onlputer]irott?Lr_1algorithmsr1nd maketheprotectersnloreintelligent.Thisisa,'cryprospeclirereseaT(,11field KeyWordsadapnvere(1osure.artificia1netlra]networkfANN)