同步发电机模型整理

同步电机定转子侧变量对应关系及名称112X()qq励磁电动势=i空载电动势（后面的电动势）=瞬变电动势（后面的电动势）q轴超瞬变电动势（后面的电动势）d轴超瞬变电动势（后面的电动势）ffffadffdqadfadfqdqffadDqdqDffDfDadaqQddQQqdaqgaqduuEEXrEEXiXψEXEψXXψEXEXψXψXXXXψEXEψXiEXiXiEqggψX同步发电机16各变量：13个电磁变量：定子侧6个（dqu、dqi、dqψ）；转子侧7个（fu、fDQi、fDQψ）3个机电变量：（mT、rω、δ）同步发电机10个基本方程（dqfDQu、dqfDQψ）：00dddrqqqqrdffffDDDQQQdddadfadDqqqaqQfaddffadDDaddadfDDQaqqQQuripψωψuripψωψuripψripψripψψxixixiψxixiψxixixiψxixixiψxixi三阶实用模型：这种模型的导出基于如下假定：忽略定子绕组暂态和阻尼绕组作用，计及励磁绕组暂态和转子动态（1）忽略定子d、q轴暂态，即定子电压方程中dpψ、qpψ均为0；（2）在定子电压方程中，1(..)rωpu，在速度变化不大的过渡过程中，误差很小；（3）忽略D、Q绕组，其作用可在转子运动方程中补入阻尼项近似考虑。导出思路：（1）派克方程中忽略D、Q绕组，方程数变为6个，变量数变为12个（dqfu、dqfi、dqfψ、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10个，方程数为6（dqfu、dqfψ）+2（rω、δ）+2（dq轴网络方程）=10个，可以求解。（2）推导三阶模型时要对变量作如下改进：保留定子变量dqu、dqi，转子变量fu、fi、fψ用fE、qE、qE代替，然后用3个磁链方程消去dψ、qψ、qE，最终保留dqu、dqi、qE、rω、δ（7未知）和fE、mT（2已知）共9个变量，方程为3个电压方程、2个转子运动方程和2个dq轴网络方程。三阶模型状态量：（qE、rω、δ）：0()(1)()1dqqdqqddqqdfqdddJmemqqdqdquxiriuExiridETEExxidtdωTDωTTTEixxiidtdδωdt若计及反映q轴瞬变过程中的g绕组的四阶模型状态量（dE、qE、rω、δ）：00()()(1)()1dqqdqqddqqdfqddddqdqqqJmemqqdqdquxiriuExiridETEExxidtdETExxidtdωTDωTTTEixxiidtdδωdt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if（qE）、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。方程为：11011110010()()()()ddqqdqqddqqdddddddfqqddddqqdddqqdddddνqdqqqJuExiriuExiridExxxxxxxxTEEEidtxxxxxxdEdExxTTEExxidtxxdtdETExxidtdωT(1)()1memqqdddqdqDωTTTEiEixxiidtdδωdt二阶模型：经典二阶模型状态量（rω、δ）：对四阶模型，令0qdpEpE，即只计及转子动态，模型中dqxx，即仍计及暂态凸极效应。(1)()1ddqqdqqddqrJmemqqdddqdquExiriuExiridωTDωTTTEiEixxiidtdδωdtqE恒定模型对于三阶实用模型，若设0qpE，并计及凸极效应，(1)()1dqqdqqddqJmemqqdqdquxiriuExiridωTDωTTTEixxiidtdδωdt