[發(fā)明專利]一種相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的優(yōu)化方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811496740.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109710999B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏越;李曉萌;饒宇飛;陳穎;關(guān)慧哲;徐得超;張星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明實(shí)施例提供一種相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的優(yōu)化方法及裝置，該方法包括獲取原始相域電機(jī)模型；根據(jù)三角變換公式，獲取電機(jī)定子繞組互感矩陣與電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組互感矩陣的矩陣關(guān)系式；將所述矩陣關(guān)系式分別代入R_eq的原始表達(dá)式以及e_h(t)的原始表達(dá)式中進(jìn)行整理，獲得等效電阻矩陣R_eq的簡(jiǎn)化模型和總的歷史項(xiàng)e_h(t)的簡(jiǎn)化模型。本發(fā)明實(shí)施例在原始相域電機(jī)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)三角變換獲取電機(jī)定子繞組互感矩陣與電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組互感矩陣的矩陣關(guān)系式，將矩陣關(guān)系式代入原始相域電機(jī)模型中，使原始相域電機(jī)模型等效電阻矩陣和歷史項(xiàng)計(jì)算中采用的矩陣轉(zhuǎn)換為稀疏矩陣，提高了模型計(jì)算效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

精確、高效的暫態(tài)仿真是電網(wǎng)運(yùn)行控制所需的關(guān)鍵支撐技術(shù)。交流電機(jī)作為電力系統(tǒng)中的基礎(chǔ)元件，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。電力系統(tǒng)的電能主要靠同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，而大多數(shù)的負(fù)載由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。構(gòu)建高效，準(zhǔn)確的同步電機(jī)電磁暫態(tài)模型具有重要的意義。目前，廣泛應(yīng)用于各類EMTP商業(yè)仿真軟件中如PSCAD，Micro Tran，ATP，EMTP-RV的同步電機(jī)模型為dq0同步電機(jī)模型。但該類dq0電機(jī)模型采用間接的電機(jī)-電網(wǎng)接口，當(dāng)電機(jī)與外部電路時(shí)，容易存在接口誤差，從而使得仿真計(jì)算不準(zhǔn)確。

為了改進(jìn)電機(jī)的機(jī)網(wǎng)接口，目前已有文獻(xiàn)提供了abc相坐標(biāo)系下的相域同步電機(jī)模型。該類模型具有直接的機(jī)網(wǎng)接口，可有效的改進(jìn)同步電機(jī)電磁暫態(tài)模型的穩(wěn)定性與精度。然而該類模型計(jì)算量較大，仿真效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)傳統(tǒng)相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的計(jì)算量較大，仿真效率較低的缺陷。本發(fā)明實(shí)施例提供一種相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的優(yōu)化方法。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的優(yōu)化方法，包括：

S1，獲取原始相域電機(jī)模型；其中，所述原始相域電機(jī)模型為：v_abcs(t)＝R_eqi_abcs(t)+e_h(t)；

式中，R_eq表示等效電阻矩陣；i_abcs(t)表示電機(jī)定子的電流；e_h(t)表示總的歷史項(xiàng)；

S2，根據(jù)三角變換公式，獲取電機(jī)定子繞組互感矩陣與電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組互感矩陣的矩陣關(guān)系式；

S3，將所述矩陣關(guān)系式分別代入R_eq的原始表達(dá)式以及e_h(t)的原始表達(dá)式中進(jìn)行整理，獲得等效電阻矩陣R_eq的簡(jiǎn)化模型和總的歷史項(xiàng)e_h(t)的簡(jiǎn)化模型；

S4，根據(jù)等效電阻矩陣R_eq的簡(jiǎn)化模型和總的歷史項(xiàng)e_h(t)的簡(jiǎn)化模型，獲得相域電機(jī)的簡(jiǎn)化模型。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種相域電機(jī)電磁暫態(tài)仿真模型的優(yōu)化裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取原始相域電機(jī)模型；其中，原始相域電機(jī)模型為：v_abcs(t)＝R_eqi_abcs(t)+e_h(t)；式中，R_eq表示等效電阻矩陣；i_abcs(t)表示電機(jī)定子的電流；e_h(t)表示總的歷史項(xiàng)；

三角變換模塊，用于根據(jù)三角變換公式，獲取電機(jī)定子繞組互感矩陣與電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組互感矩陣的矩陣關(guān)系式；