[發明專利]雙饋發電機仿真系統及方法

在審

• 申請號: 201510031328.4
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104865523A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 馬靜;丁秀香;黃天意;劉暢;邱揚
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種雙饋發電機仿真系統，所述系統包括：故障數據采集模塊、雙饋發電機正序模型模塊、定轉子正序電流分量計算模塊、雙饋發電機負序模型模塊、定轉子負序電流分量計算模塊、故障電流輸出模塊；

其中故障數據采集模塊連接至雙饋發電機正序模型模塊和雙饋發電機負序模型模塊，用于采集故障前后機端正序電壓、負序電壓和機組狀態參數，并發送至雙饋發電機正序模型模塊和雙饋發電機負序模型模塊；

雙饋發電機正序模型模塊連接至定轉子正序電流分量計算模塊，用于計算故障后定子正序磁鏈、機端正序電壓相位跳變值以及網側變流器對轉子正序電流的影響值；

雙饋發電機負序模型模塊連接至定轉子負序電流分量計算模塊，用于計算定子負序磁鏈；

定轉子正序電流分量計算模塊和定轉子負序電流分量計算模塊還連接至故障電流輸出模塊，分別用于計算定轉子正序電流分量和負序電流分量；

故障電流輸出模塊用于根據定轉子正序電流分量和負序電流分量計算并輸出定轉子短路電流。

2.根據權利要求1中所述的雙饋發電機仿真系統，其特征在于，所述故障電流輸出模塊包括定轉子短路全電路合成單元和帕克變換單元，其中定轉子短路全電路合成單元用于根據定轉子正序電流分量和負序電流分量確定定轉子短路全電流，所述帕克變換單元用于將定轉子短路全電路合成單元的結果進行帕克變換，獲得定轉子短路電流。

3.根據權利要求1中所述的雙饋發電機仿真系統，其特征在于，所述故障數據采集模塊采集的數據包括發送至雙饋發電機正序模型模塊的故障前后機端正序電壓和機組狀態參數，以及發送至雙饋發電機負序模型模塊的故障前后機端負序電壓和機組狀態參數。

4.根據權利要求1中所述的雙饋發電機仿真系統，其特征在于，所述雙饋發電機正序模型模塊計算故障后定子正序磁鏈、機端正序電壓相位跳變值以及網側變流器對轉子正序電流的影響值包括：

故障后定子正序磁鏈為：ψs+=(Us1+-Us2+)RsLs+jω1eτ1t1e-τ1t+Us2++RsLsLmIr+RsLs+jω1,]]>其中U_s1+、U_s2+分別為雙饋發電機故障前、后機端正序電壓，t₁為故障時刻，R_s、L_s為定子等效電阻和電感，L_m為勵磁電感，ω₁為同步角速度，τ₁＝R_s/L_s+jω₁為定子暫態正序分量磁鏈衰減時間常數，I_r+為轉子正序電流；

機端正序電壓相位跳變值為：

ΔUs+=(L′Zl+Zt+L′-ZfZl+Zf·L′Zt+L′)U+(Zl+ZtZl+Zt+L′-Zf+ZtZf+Zt+L′)Ed′,]]>

其中U為電網電壓，為雙饋發電機等效阻抗，Z_l、Z_t和Z_f分別為電網輸電線路的阻抗值、變壓器傳輸阻抗和系統故障時的接地阻抗值，E′_d為機端感應電勢；

網側變流器對轉子正序電流的影響值I_rdc為：

f(Udc*)=Cddc*dt+kvp(Udc*-Udc)+kvi∫(Udc*-Udc)dt]]>

其中C為直流母線電容，為直流母線電壓參考值，U_dc為直流母線電壓，k_vp、k_vi為電壓外環的比例參數和積分參數，s為轉差率，k為故障前后機端正序電壓幅值跌落率，ΔP_g為變流器輸出功率差，和為系統故障前、后的機端電壓的相位，E_r+為轉子反電動勢，U_m為機端電壓穩態幅值。