电力系统数字仿真模型研究
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１ ２ 实 用 简 化 模 型 ．
１ ２ １ ５阶 实 用 模 型 ． ．
Ｔ Ｅ ｑ— Ｅ ｆ— Ｅ。 一 （ ｄ～ Ｘ ｔ ａｐ ｑ Ｘ ｄ、 ｄ
Ｔ Ｊ
一Ｔ 一 ［ 一 （ — ｘ。 ］ Ｅ ｘ ）
一 ∞一 １
ｄ
（ ４）
５阶模 型用 于 电 网暂 态稳 定 分 析 的精 度要 求 较 高时 的情况 。５阶模 型 忽略 了 电机定 子 绕 组 电磁 暂
果 精度 要求 不高 时 ， 者参 数不 可靠 的情况 下 ， 或 一般 采用 ２阶模 型 ， 以 大大 减 少 计 算 量 。如 果 要考 虑 可
励磁 系统 的动态 作 用 ， 电网 运行 稳 定 性 进 行精 确 对 分析 时 ， 采 用 ３阶 或 ５阶模 型 。而 在 短 路 、 电 可 过 压、 冲击 电流 、 同步 振荡 等 研 究 中 ， 次 由于 要 考 虑定 子 的暂态 过程 ， 且 要 对 变 化 迅速 的暂 态 量 进 行分 并
ｄ＝ ＝ 。一 Ｒ 。 ＝Ｘ ｉ ｉ
一
Ｅ 一 Ｘ ＇ｉ — Ｒ ｄ ｉ
Ｔ Ｊ
一Ｔ 一 ［ 一 （ — Ｘ ］ Ｄ（ 一 １ Ｅ ｘ ） ）一 ｉ ｃ ｏ
Ｘ ＇ ｄ
一
（ ＇－Ｅ ） Ｅｑ
掌 一∞ ｄ 一ｌ ￡
（ ５ ） …
。 妄｛ Ｅ一 ＋ 户 一 Ｔｐ。Ｅ Ｅ Ｅ 。
１
（ ３）
以上 的几种模 型在 电力 系统仿 真计 算 中均 广泛 采用 。在 电力 系统 扰 动后 的暂 态 稳定 分 析 中 ， 往 往 采用 实用 简化模 型 。其 中 ， 当仿 真模 型规模 较 大 、 结
式（） 、 和Ｅ Ｅ ３中， Ｅ 、 分别为ｄ轴 、 轴的 ｑ
态 过程 ， 即假 设 ， 一 一 ０ — ｄ ｄ ， 时 间 导 （ ／ ｔ为
３阶模 型 忽 略 定 子 暂 态 过 程 ， 考 虑 基 波 成 份 ， 只
并 且模 型 中的 电气 量仅 与 系统 中的正序 分量 对应 。
１ ２ ３ ２阶 实 用 模 型 ． ．
数 算子 ， 和 。 奶 分别 为 ｄ轴 和 ｑ轴 磁链 ） 。但 是 ， 模 型计 及转 子阻 尼绕 组 的作 用 ， 即考 虑 了 ｆ 组 、 绕 Ｄ 绕 组和 Ｑ 绕 组 的 电磁 暂 态 以 及转 子 运 动 的机 电暂
ｏ ０
ｏ
ｌ０
＋ ｝ ０
ｌ ０
一 Ｒ
０
０
同 步 发 电 机 模 型
１ １ ７阶 模 型 ．
ｌ ０
０
（） １
２Ｈ ｏ ｄ）
一
常规 的 同步 发 电机 模 型 为 计 及 ｄ ｑ ｆＤ、 、 、、 Ｑ ５ 个 绕组 的 电磁暂态 过 程 （ 以绕 组 磁 链 或 电 流 为状 态
Ｒ ｍｅ ［ ｙｗ ｒ ｓ ｉｉ ｌ ｉ ｌｔ ｎｍｏ ｅ；ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｅ ｅａｏ ；ｔａ ｓ ｓｉｎｌ ｅ ｒｎ ｆｒ ０ｒ Ｏ － ｏｄ ］ｄｇｔ ｍｕａｉ ｄ ｌ ｙ ｃ ｒｎ ｕ ｎ ｒｔｒ ｒｎ ｍｉ ｏ ｉ ；ｔａ ｓｏ Ｋｅ ａｓ ｏ ｇ ｓ ｎ
ｄｕ ｅ ｎ ｎ ｌ ｚ ｄ， ｔ ｙ ａ ｅ ｓ ｎｃ ｒ ｏｕ ｅ ｒ ｔ ｒ，ｔ ａ ｓ ｉ ｓｏ ｉ ｅ ａ ｒ ｎｓ ｏ ｍ ｅ Ｆｒ ｍ ｎａ ｙ ｃｄａ ｄａ ａｙｅ ｈｅ ｒ ｙ ｈ ｏｎ ｓ ｇ ｎｅ ａ ｏ ｒ ｎ ｍ ｓ ｉ ｎ ｌｎ ｎｄ ｔ ａ ｆ ｒ ｒ ｏ ａ ｌ—
字仿 真模 型进行 介 绍和分 析 。分析 结果表 明， 构 建仿 真模 型 中必须根 据研 究 的 目的、 象以确 定模 型 在 对
的类 型 。 同时， 确保 仿真 准确 性 的基础 上 ， 采 用相应 的 措 施 ， 在 要 以提 高仿 真的 工程 实用性 。 ［ 关键 词］ 数 字仿 真模 型 ；发 电机 ；输 电线路 ； 变压 器
量） 以及 转 子 机 械 过 渡 过 程 （ 以转 速 ｃ及 功 角 为 状 ｏ
一
＋ ｘｄ ｄ 。 ｘａＺ ｌ － ｘ ｄ ｌ 一 。 ｄ ｆｑ ’ ’
Ｘ ｉ ｉ Ｄ ＋ Ｘ∞ｉ ｉ Ｑ 一 （一 １ ｃ Ｊ
ｄｔ
（ ２）
态量） ７阶模型 ， 的 其模 型方 程见 式 （ ） １ 和式 （ ） ２：
（ ｄ— Ｘ ） Ｘ ｉ 一 一 ＋ （ ｘ。一 ） ｉ
。
一
Ｔ 一［ Ｅ ＋Ｇｉ一 （ 一 ） ］
一
之 ， 于慢响应 、 对 低定 值 倍数 的励 磁 系 统 ， 算 结果 计
往往 偏 乐观 。
１ ３ 建 模 小 结 ．
Ｄ （Ｕ一 １ （ ）
一 一
Ｖｏ． １ ３６ № ２
Ａ ｐ ． １２ ｒ ２０
湖 北 电 力
箜０ 鲞 塑 ２ ２ 笙月 年４ １
电 力 系 统 数 字 仿 真 模 型 研 究
张侃 君 周 友 斌 夏 勇 军 胡 刚 陈 ， ， ， ，
（． 北 省 电力公 司 电力试验研 究院 ，湖北 武 汉 １湖 有 限 公 司 ，湖 北 武 汉
ｄ
＿。一
—
ｘ越 ｘ缸
０ ０
ｘｆ 一 Ｘ缸
— ｘ ｘＤ
０ ０
Ｘ。 ＸＱ Ｘ Ｘ 为 各 绕 组 的 自电 抗 和 互 电抗 ， 、 、 、 Ｒ 、 Ｒ， Ｒ 、 Ｑ为 各 绕 组 的 电 阻 ， 为 惯 性 时 间 常数 ， 、。Ｒ Ｈ
为原 动机 功率 。
数 字仿 真模 型 是仿 真 元 件 相 关 电气 量 、 数 之 参 间 的数 学 函数关 系 。针 对 研 究 目的不 同 ， 构 建 数 所 字 仿 真模 型可大致 分 为机 电暂态 （ 稳态 ） 电磁暂 准 和
态模 型两类 。
厂 Ｒ。
Ｘｑ
０ Ｘ
０ Ｘ
一 ｏ Ｘ ｗ ０
出
一
０
一Ｘ 唧
０
０
Ｘ Ｑ
７阶模 型 可 以 与原 动 机 模 型 、 磁 系 统 模 型 和 励
调 速系 统模 型配 合 ， 于对 发 电机 外 部短 路 故 障 以 用
［ 收稿 日期 ］ ２ １ ～１３ ０ ２０ —１ ［ 作者 简 介 ］ 张 侃 君 （ ９ ７ ）男 ， 海 人 ， 程 师 。 １７ 一 ， 上 工
。 一
Ｘｄ
一
０ Ｘｑ
Ｘ ０
百度文库
Ｘ ｄ ０
０ ｘ
式 （ ） ，ｄ Ｕ 、 ， Ｕ 、 Ｑ和 ｉ 、ｑ ｉ、Ｄ ｉ １ 中 、ｑＵ 、Ｄ “ ｉ、， ｉ 、 Ｑ分 别 为 ｄ ｑ ｆ Ｄ、 绕 组 的 电流 与 电压 ， 、 、 、 、 、、 Ｑ ｘ Ｘ。 Ｘ，
态过程 。其模 型方程 如式 （ ） 示 ： ３所
ｕｄ— Ｅｄ＋ Ｘ 一 Ｒｎ ｄ ０ ｔ ｉ “ 一 Ｅ。一 Ｘｄ — Ｒ。 。 ｉ Ｔ 。 ｄ ｐＥ 一 Ｅ／一 Ｅ ＋ ａ Ｘ
ｄ
－
２阶模 型是 在 ３阶模 型 基 础 上 进 行 简 化 而 得
来， 假设 式 （ ） ｐ ４ 中 Ｅ’一０ 即 Ｅ’ ， 为常数 ， 并计 及 电 机 凸极 效应 ， 可得 Ｅ’ 定 的 ２阶模 型 ， 则 恒 见式 （ ） ５：
一
２阶模 型假设 Ｅ’ Ｅ’ 定 ， 或 恒 已近似 计 及 了励 磁 系统 的作用 ， 即认 为励 磁 系 统 可 以在 暂 态 过 程 中 维持 Ｅ’ Ｅ’ 恒定 。对 于快 速响应 、 定值倍 数 的 或 。 高 励磁 系 统 ， 用 ２阶模 型计算 的结 果往往 偏保 守 ； 采 反
磊 。 王 晓蔚 。 ，
００ ２ ） ５ ０ １
４ ０ ７ ； ． 北 中兴 电 力试 验 研 究 ３ ０７ ２ 湖
４ ０ ７ ； ． 北 省 电 力 研 究 院 ，河 北 石 家庄 ３０ ７３ 河
［ 摘 要］ 文章 以 电力 系统 中最常见 的 ３种 电 气设备 ： 同步 发 电机 、 电 线路 和 变 压 器为例 ， 输 对数
次 暂态 和暂 态 电动势 ， 为励 磁 电动 势 ， 为定 子 Ｅ， Ｘ 绕 组漏抗 ， 。 和 。 别 为 ｄ轴 和 ｑ轴开 路 次暂 态 分 时间常数 ， 为 ｄ轴 开 路 暂 态 时 间 常数 ， Ｔ 。
和式 （） 同 。 ２相 ５阶模 型 忽 略 了 定 子 暂 态 过 程 ， 用 准 稳 态 模 采
［ 图 分 类 号 ］ Ｔ １ 中 Ｐ５ ［ 献标识码］Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １ ０—９ ６ ２ １ ） ２０ ０ —３ 文 ０ ６３ ８ （０ ２０ —０ １０
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｇ ｔ ｌＳ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｅ ｔ ｄ ｎ Ｐｏ ｒ Ｓ ｓ ｅ Ｄｉ ｉａ ｉ ｌ ｔｏ ｄｌ
ｃ ｌ ｏ ｄｔ ｎ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｊｃ．Ｆｕ ｔ ｅｍｏ ｅ ｅａ ｅ ａ ｕ ｅ ｈ ｕｄ ｂ ａ ｅ ｎ ｂ ｓｓｏ ｎ ｕ ｉ ｇ ａ ｎ ｉｉ ｆｒ ｓ ａ ｃ ｂｅ ｔ ｃ ｏ ｒｈ ｒ ｒ ，ｒ ｌｔｄ ｍｅ ｓ ｒ ｓｓ ｏ ｌ ｅ ｔｋ ｎ ｏ ａ ｉ ｆｅ ｓ ｒｎ ｓｍｕａ ｉｇ ａ ｃ ｒ ｃ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｊｃ ｒ ｃｉａ ｉ ｔ ｆｓｍｕ ａｉ ｇ ｍｏ ｅ ｏ ｌ ｅｉ ｒ ｖ ｄ ｉ ｌｔｎ ｃ ｕ ａ ｙ ｎ ｈ ｎ ｐ ｏ ｔｐ ａ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｉ ｌｔ ｄ ｌｃ ｕｄ ｂ ｍｐ ｏ ｅ ． ｅ ｃ ｉ ｎ
．
ｓｓ ｒ ｓ ｌｓ ｈ ｙ ｆｓｍ ｕ ａ ｉ ｏ ｌｓ ｏｕ ｄ ｂｅ ｄ ｔ ｒ ｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｕ ｐｏ ｅ ａ ｈｅ ｐ ａ ｔ— ｉ ｅ ｕ ｔ ，ｔ ｅ ｔ ｐｅ ｏ ｉ ｌ ｔｏｎ ｍ ｄｅ ｈ ｌ ｅ ｅ ｍ ｎ ｄ ｂ ｈｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｓ ｎｄ ｔ ｒ ｃ ｉ
Ｚ ＨＡＮＧ ｎｊｎ ，Ｚ Ｋａ－ｕ １ ＨＯＵ ｕｂｎ ， Ａ ｎ －ｕ １ Ｙｏ－ ｉ ＸＩ Ｙｏ ｇｊｎ ，ＨＵ ｎ １ ＨＥＮ ｅ ，ⅥｒＮＧ ａ－ ｉ Ｇａ ｇ ，Ｃ Ｌｉ Ａ Ｘｉｏｗｅ 。
（ ． Ｈ ＢＥＰＣ ｅ ｔｉ Ｔｅｔｎ ＆ Ｒｅｅ ｒ ｈ Ｉ ｓｉｕ ｅ １ Ｅｌｃｒｃ ｓｉｇ ｓａ ｃ ｎｔｔ ｔ ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ７ ｈ ｎ ４ ０ ７ ．Ｃｈ ｎ ｉａ： ２ Ｈ ｕ ｅ ｏ ｇｃｎ ｅ ｔｉ Ｐｏ ｒＴｅｔｎ ＆ Ｒｅｅ ｒｈ Ｃｏ ， ｄ ｂｉ Ｚｈ ｎ ￣ｉｇ Ｅｌｃｒｃ ｗｅ ｓｉｇ ｓａ ｃ ． Ｌｔ ．，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ７，Ｃｈｎ ｈ ｎ４ ０ ７ ｉａ；
及 各种 异常 运行 工况 的 电磁暂态 过程 和机 电暂 态过 程 进行 分析 。但 是 ， 由于模 型 的阶数较 多 ， 果是 对 如
箜 鲞箜 塑
２１ ０ ２年 ４月
湖 北 电 力
Ｕｑ： Ｅ ｑ— Ｘ ｉ 一 Ｒ ｉ ｑ
ＶＤｒ３Ｎ Ａ． ２ ｏ．６ｏ １２０１ ２
一
个 较 大规模 电 网进 行 仿 真 时 ， 则会 因模 型 总 阶数
过 高 ， 成计算 量 过 大 ， 造 出现 “ 阶数 灾难 ” 使 得 仿 真 ， 计 算无 法正 常进 行 。因此 ， 对 较 大规 模 电 网进 行 在 仿 真计 算 时 ， 通常 对 同步发 电机 的模 型进行 简化 。
３ ．Ｈ ｅ ｅ ＥｌｃｒｃＰｏ ｒＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉｕｅ，Ｓ ｉｉｚ ｕ ｎ ５ ０ ， ｈ ｎ ） ｂ ｉ ｅｔｉ ｗｅ ｓａ ｃ ｎ ｔｔｔ ｈｊ ａ ｈ ａ ｇ ０ ０ ２ Ｃ ｉａ １
［ ｓ ａ ｔ Ｉ ｈ ａ ｅ 。 ｈ ｉｉ ｌ ｉ ｌ ｉｇｍｏ ｅｓｏ ｈ ｅ ｏ Ａｂｔ ｃ］ ｎ ｔｅｐ ｐ ｒ ｔ ｅｄｇｔ ｍｕａ ｎ ｄ ｌ ｆ ｒｅｃ ｍｍｏ ｌｃｒ ｑ ｉｍｅ ｔ ｒ ｔｏ ｒ ａｓ ｔ ｔ ｎｅｅｔｉ ｅ ｕｐ ｎｓａｅｉ ｒ— ｃ ｎ
１ ２ １ ５阶 实 用 模 型 ． ．
Ｔ Ｅ ｑ— Ｅ ｆ— Ｅ。 一 （ ｄ～ Ｘ ｔ ａｐ ｑ Ｘ ｄ、 ｄ
Ｔ Ｊ
一Ｔ 一 ［ 一 （ — ｘ。 ］ Ｅ ｘ ）
一 ∞一 １
ｄ
（ ４）
５阶模 型用 于 电 网暂 态稳 定 分 析 的精 度要 求 较 高时 的情况 。５阶模 型 忽略 了 电机定 子 绕 组 电磁 暂
果 精度 要求 不高 时 ， 者参 数不 可靠 的情况 下 ， 或 一般 采用 ２阶模 型 ， 以 大大 减 少 计 算 量 。如 果 要考 虑 可
励磁 系统 的动态 作 用 ， 电网 运行 稳 定 性 进 行精 确 对 分析 时 ， 采 用 ３阶 或 ５阶模 型 。而 在 短 路 、 电 可 过 压、 冲击 电流 、 同步 振荡 等 研 究 中 ， 次 由于 要 考 虑定 子 的暂态 过程 ， 且 要 对 变 化 迅速 的暂 态 量 进 行分 并
ｄ＝ ＝ 。一 Ｒ 。 ＝Ｘ ｉ ｉ
一
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（ ＇－Ｅ ） Ｅｑ
掌 一∞ ｄ 一ｌ ￡
（ ５ ） …
。 妄｛ Ｅ一 ＋ 户 一 Ｔｐ。Ｅ Ｅ Ｅ 。
１
（ ３）
以上 的几种模 型在 电力 系统仿 真计 算 中均 广泛 采用 。在 电力 系统 扰 动后 的暂 态 稳定 分 析 中 ， 往 往 采用 实用 简化模 型 。其 中 ， 当仿 真模 型规模 较 大 、 结
式（） 、 和Ｅ Ｅ ３中， Ｅ 、 分别为ｄ轴 、 轴的 ｑ
态 过程 ， 即假 设 ， 一 一 ０ — ｄ ｄ ， 时 间 导 （ ／ ｔ为
３阶模 型 忽 略 定 子 暂 态 过 程 ， 考 虑 基 波 成 份 ， 只
并 且模 型 中的 电气 量仅 与 系统 中的正序 分量 对应 。
１ ２ ３ ２阶 实 用 模 型 ． ．
数 算子 ， 和 。 奶 分别 为 ｄ轴 和 ｑ轴 磁链 ） 。但 是 ， 模 型计 及转 子阻 尼绕 组 的作 用 ， 即考 虑 了 ｆ 组 、 绕 Ｄ 绕 组和 Ｑ 绕 组 的 电磁 暂 态 以 及转 子 运 动 的机 电暂
ｏ ０
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同 步 发 电 机 模 型
１ １ ７阶 模 型 ．
ｌ ０
０
（） １
２Ｈ ｏ ｄ）
一
常规 的 同步 发 电机 模 型 为 计 及 ｄ ｑ ｆＤ、 、 、、 Ｑ ５ 个 绕组 的 电磁暂态 过 程 （ 以绕 组 磁 链 或 电 流 为状 态
Ｒ ｍｅ ［ ｙｗ ｒ ｓ ｉｉ ｌ ｉ ｌｔ ｎｍｏ ｅ；ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｅ ｅａｏ ；ｔａ ｓ ｓｉｎｌ ｅ ｒｎ ｆｒ ０ｒ Ｏ － ｏｄ ］ｄｇｔ ｍｕａｉ ｄ ｌ ｙ ｃ ｒｎ ｕ ｎ ｒｔｒ ｒｎ ｍｉ ｏ ｉ ；ｔａ ｓｏ Ｋｅ ａｓ ｏ ｇ ｓ ｎ
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字仿 真模 型进行 介 绍和分 析 。分析 结果表 明， 构 建仿 真模 型 中必须根 据研 究 的 目的、 象以确 定模 型 在 对
的类 型 。 同时， 确保 仿真 准确 性 的基础 上 ， 采 用相应 的 措 施 ， 在 要 以提 高仿 真的 工程 实用性 。 ［ 关键 词］ 数 字仿 真模 型 ；发 电机 ；输 电线路 ； 变压 器
量） 以及 转 子 机 械 过 渡 过 程 （ 以转 速 ｃ及 功 角 为 状 ｏ
一
＋ ｘｄ ｄ 。 ｘａＺ ｌ － ｘ ｄ ｌ 一 。 ｄ ｆｑ ’ ’
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ｄｔ
（ ２）
态量） ７阶模型 ， 的 其模 型方 程见 式 （ ） １ 和式 （ ） ２：
（ ｄ— Ｘ ） Ｘ ｉ 一 一 ＋ （ ｘ。一 ） ｉ
。
一
Ｔ 一［ Ｅ ＋Ｇｉ一 （ 一 ） ］
一
之 ， 于慢响应 、 对 低定 值 倍数 的励 磁 系 统 ， 算 结果 计
往往 偏 乐观 。
１ ３ 建 模 小 结 ．
Ｄ （Ｕ一 １ （ ）
一 一
Ｖｏ． １ ３６ № ２
Ａ ｐ ． １２ ｒ ２０
湖 北 电 力
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电 力 系 统 数 字 仿 真 模 型 研 究
张侃 君 周 友 斌 夏 勇 军 胡 刚 陈 ， ， ， ，
（． 北 省 电力公 司 电力试验研 究院 ，湖北 武 汉 １湖 有 限 公 司 ，湖 北 武 汉
ｄ
＿。一
—
ｘ越 ｘ缸
０ ０
ｘｆ 一 Ｘ缸
— ｘ ｘＤ
０ ０
Ｘ。 ＸＱ Ｘ Ｘ 为 各 绕 组 的 自电 抗 和 互 电抗 ， 、 、 、 Ｒ 、 Ｒ， Ｒ 、 Ｑ为 各 绕 组 的 电 阻 ， 为 惯 性 时 间 常数 ， 、。Ｒ Ｈ
为原 动机 功率 。
数 字仿 真模 型 是仿 真 元 件 相 关 电气 量 、 数 之 参 间 的数 学 函数关 系 。针 对 研 究 目的不 同 ， 构 建 数 所 字 仿 真模 型可大致 分 为机 电暂态 （ 稳态 ） 电磁暂 准 和
态模 型两类 。
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调 速系 统模 型配 合 ， 于对 发 电机 外 部短 路 故 障 以 用
［ 收稿 日期 ］ ２ １ ～１３ ０ ２０ —１ ［ 作者 简 介 ］ 张 侃 君 （ ９ ７ ）男 ， 海 人 ， 程 师 。 １７ 一 ， 上 工
。 一
Ｘｄ
一
０ Ｘｑ
Ｘ ０
百度文库
Ｘ ｄ ０
０ ｘ
式 （ ） ，ｄ Ｕ 、 ， Ｕ 、 Ｑ和 ｉ 、ｑ ｉ、Ｄ ｉ １ 中 、ｑＵ 、Ｄ “ ｉ、， ｉ 、 Ｑ分 别 为 ｄ ｑ ｆ Ｄ、 绕 组 的 电流 与 电压 ， 、 、 、 、 、、 Ｑ ｘ Ｘ。 Ｘ，
态过程 。其模 型方程 如式 （ ） 示 ： ３所
ｕｄ— Ｅｄ＋ Ｘ 一 Ｒｎ ｄ ０ ｔ ｉ “ 一 Ｅ。一 Ｘｄ — Ｒ。 。 ｉ Ｔ 。 ｄ ｐＥ 一 Ｅ／一 Ｅ ＋ ａ Ｘ
ｄ
－
２阶模 型是 在 ３阶模 型 基 础 上 进 行 简 化 而 得
来， 假设 式 （ ） ｐ ４ 中 Ｅ’一０ 即 Ｅ’ ， 为常数 ， 并计 及 电 机 凸极 效应 ， 可得 Ｅ’ 定 的 ２阶模 型 ， 则 恒 见式 （ ） ５：
一
２阶模 型假设 Ｅ’ Ｅ’ 定 ， 或 恒 已近似 计 及 了励 磁 系统 的作用 ， 即认 为励 磁 系 统 可 以在 暂 态 过 程 中 维持 Ｅ’ Ｅ’ 恒定 。对 于快 速响应 、 定值倍 数 的 或 。 高 励磁 系 统 ， 用 ２阶模 型计算 的结 果往往 偏保 守 ； 采 反
磊 。 王 晓蔚 。 ，
００ ２ ） ５ ０ １
４ ０ ７ ； ． 北 中兴 电 力试 验 研 究 ３ ０７ ２ 湖
４ ０ ７ ； ． 北 省 电 力 研 究 院 ，河 北 石 家庄 ３０ ７３ 河
［ 摘 要］ 文章 以 电力 系统 中最常见 的 ３种 电 气设备 ： 同步 发 电机 、 电 线路 和 变 压 器为例 ， 输 对数
次 暂态 和暂 态 电动势 ， 为励 磁 电动 势 ， 为定 子 Ｅ， Ｘ 绕 组漏抗 ， 。 和 。 别 为 ｄ轴 和 ｑ轴开 路 次暂 态 分 时间常数 ， 为 ｄ轴 开 路 暂 态 时 间 常数 ， Ｔ 。
和式 （） 同 。 ２相 ５阶模 型 忽 略 了 定 子 暂 态 过 程 ， 用 准 稳 态 模 采
［ 图 分 类 号 ］ Ｔ １ 中 Ｐ５ ［ 献标识码］Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １ ０—９ ６ ２ １ ） ２０ ０ —３ 文 ０ ６３ ８ （０ ２０ —０ １０
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及 各种 异常 运行 工况 的 电磁暂态 过程 和机 电暂 态过 程 进行 分析 。但 是 ， 由于模 型 的阶数较 多 ， 果是 对 如
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２１ ０ ２年 ４月
湖 北 电 力
Ｕｑ： Ｅ ｑ— Ｘ ｉ 一 Ｒ ｉ ｑ
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一
个 较 大规模 电 网进 行 仿 真 时 ， 则会 因模 型 总 阶数
过 高 ， 成计算 量 过 大 ， 造 出现 “ 阶数 灾难 ” 使 得 仿 真 ， 计 算无 法正 常进 行 。因此 ， 对 较 大规 模 电 网进 行 在 仿 真计 算 时 ， 通常 对 同步发 电机 的模 型进行 简化 。
３ ．Ｈ ｅ ｅ ＥｌｃｒｃＰｏ ｒＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉｕｅ，Ｓ ｉｉｚ ｕ ｎ ５ ０ ， ｈ ｎ ） ｂ ｉ ｅｔｉ ｗｅ ｓａ ｃ ｎ ｔｔｔ ｈｊ ａ ｈ ａ ｇ ０ ０ ２ Ｃ ｉａ １
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