[發明專利]雙饋異步電機的帶阻尼的隱式梯形積分電磁暫態建模方法

有效

• 申請號: 201410323683.4
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104079228A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 林因;胡曉波;張星;黃霆;徐振華;王峰;劉子新;劉敏;彭紅英;江偉
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種雙饋異步電機的帶阻尼的隱式梯形積分電磁暫態建模方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟S1：從三相電路方程和磁鏈方程出發，經派克變換得到dq0坐標軸下的電路方程，使用帶阻尼的隱式梯形積分方法對標幺化后的dq0軸電路方程進行差分化，得到雙饋異步電機定子側和轉子側的dq0軸戴維南等值電路；

步驟S2：提出雙饋異步電機與外部電磁暫態網絡的接口方法，以定子側和轉子側三相注入電流源和伴隨導納矩陣的形式與外部網絡相聯；

步驟S3：使用帶阻尼的隱式梯形積分方法對雙饋異步電機的轉子運動方程進行差分化，得到多質量塊的雙饋異步電機轉動方程，計算轉子角和轉速，通過迭代計算實現了雙饋異步電機的帶阻尼的隱式梯形積分建模和計算。

2.根據權利要求1所述的雙饋異步電機的帶阻尼的隱式梯形積分電磁暫態建模方法，其特征在于：在所述步驟S1中，將雙饋異步電機的磁鏈方程代入三相電路方程，使用派克變換和標幺化處理得到d軸、q軸和0軸的標幺化向量方程；以d軸為例，其方程如下式所示：

式中，電壓，電流，旋轉電勢，電阻，

電抗，ω₀=2πf₀，f₀為基波頻率；、分別是定子繞組d軸、轉子繞組d軸的電壓；、分別是定子繞組d軸、轉子繞組d軸的電流；、分別是定子繞組d軸、轉子繞組d軸的旋轉電勢；?、分別是定子繞組和轉子繞組的電阻，、和分別為定子繞組d軸電抗、轉子繞組d軸電抗和d軸互感抗；

記為帶阻尼的隱式梯形積分方法的阻尼系數，用帶阻尼隱式梯形積分方法對上式進行差分可得：

式中，為當前計算時刻，為計算步長，為上一計算時刻，，為歷史項，該項中的電流、電壓和旋轉電勢各量均為上一時刻的值，對當前計算時刻而言是已知量；

記，其中，，；將差分方程展開整理后可得定子d軸和轉子d軸的戴維南等值電路：

式中，、分別為定子繞組的d軸等值電阻、d軸等值電壓源，、分別為轉子繞組的d軸等值電阻、d軸等值電壓源；記定子繞組和轉子繞組的d軸等值歷史項的表達式分別為和，戴維南等值電路中各量的詳細表達式如下：

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同理可得q軸和0軸的戴維南等值電路；將dq0軸的等值電路方程按照定子側等值電路和轉子側等值電路分別排列如下，

定子側：

轉子側：

式中，、分別是定子繞組q軸、轉子繞組q軸的電壓，、分別是定子繞組0軸、轉子繞組0軸的電壓；、分別是定子繞組q軸、轉子繞組q軸的電流，、分別是定子繞組0軸、轉子繞組0軸的電流；、分別是定子繞組q軸、轉子繞組q軸的等值電壓源，、分別是定子繞組0軸、轉子繞組0軸的等值電壓源；?、分別是定子繞組和轉子繞組0軸的等值電阻。