外文文献翻译译文---电力系统机电暂态仿真的过程及其建模方法

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1、毕业设计（论文）外文文献翻译学号姓名：所在院系：电力工程系专业班级：电气化0601指导教师：原文标题：AMETHODOFTRANSIENTELECTROMECHANICALPROCESSESMODELINGINPOWERSYSTEMS2010年6月20日电力系统机电暂态仿真的过程及其建模方法原文出处及作者：Paperacceptedforpresentationat2009IEEEBucharestPowerTechConference,June28th-July2nd,Bucharest,RomaniaNikolayF.Djagarov摘要：本文介绍了一种任意拓扑网络的电力系统机

2、电暂态过程计算非迭代方法以及RL等效网络法。在这种方法中，电机模型（包括同步发电机和感应电动机）和静态RL负荷都要写成电流和角速度形式的柯西公式。在从网络方程中除去有关电流的项之后我们可以得到一组代数方程用来计算节点电压。模型的生成过程建议采用自动生成系统模型的方法。最后，新方法的验证采用的是在含有15个节点的电力系统中暂态过程仿真。关键词：机电暂态过程的非迭代计算法自动生成系统模型的方法1引言电力系统机电暂态包括稳定性与质量调节研究两个方面。在这种情况下，我们面对的最基本的问题是被调查系统是非线性的，而且是动态变化且规模不定的。虽然我们所采用的计算技术越来越进步，但是在计算上的速

3、度与内存量的限制仍然会阻碍技术的发展，这是当代所有自动化系统中都存在的问题。而自动建立数学模型的过程是这个问题中较为复杂的部分，是主要的制约量。评价一个数学模型是否有效的重要标准就是这个模型的规模，计算所用时间和内存的大小。在编写暂态稳定计算程序的过程中，忽略电机和电力线联网系统组件的定子线圈电磁暂态过程[1,2,3]。一般来说，当引入电力系统元件的微分方程时可以选择一定的步长来计算以取得一个近似值。但是这样进行简化后的计算结果与实际系统的响应有一定的误差。常见的程序是EMTP[4]模型，它可以用来研究多节点网络的电磁暂态。在将网络中的微分方程转化成有关电压，电流以及其他已知量的代

4、数方程时可以采用梯形法。将所得的代数式联立形成节点方程组，然后用三角分解法来求解暂态过程。在文献[5,6]中提到了EMTP模型中采用二端网络，补偿以及预测的方法来实现旋转机械的其他仿真功能。在仿真过程中我们经常会发现电机失步的现象（这用来确定时间步长的大小，但是在计算中存在各种的时间常数以及需要根据速度的变化来反复迭代得到的常数，这就要求在每一个时刻都要进行矩阵的计算得到震荡的数值）。虽然有可能细节性仿真电力系统（包括定子与网络的暂态过程），但在一般情况下用来连接不同元件的联络线的电容比较小，基本上是可以忽略的，尤其是在与电源系统直接相连时。文献[7]中提出了建立电力系统的状态空间

5、模型的程序。这个程序利用基尔霍夫电流定律建立在每个母线所谓的根机定子电流。在根机状态模型中，12定子电流及其衍生量为输入量；定子电压为输出量。连接到该母线的所有其它机器都称为非根机。作为跟电机输入量的定子电流衍生量是由所有非根电机和连接到根电机(母线)的定子电流的衍生量求和得出的。这个程序的基本缺点是它的复杂性。文献[8,9]中，提出了计算含有自主动力系统辐射网暂态过程的非迭代运算法则，包括或不包括定子和联络线的暂态过程均可。通常的算法源于一节点的根电阻，不包括网络方程式中定子绕组的衍生量。在文献[10]中，开发和增加了可以计算任意电力系统，包括定子和联络线的暂态过程的非迭代算法。

6、本文的目的是进一步发展和补充非迭代的研究方法。2电力系统的元件模型所使用的方法的基本问题是模型自动生成，各种干扰的仿真和研究过程的数值模拟。电气设备模型(同步发电机、感应电动机)和和静态RL负荷以电流和角速度的形式写成柯西表中。常见的方法中，发电机方程式以和它的转子(以角速度旋转)有关的d、q、0轴为坐标轴，但电动机和静态负荷方程式以同步速的d、q、轴(以同步速旋转)为坐标轴。同步发电机：其中AB是在附录中定义的参数矩阵，下标r、s分别代表定子和转子分别变量和参数；；；；是电磁转矩。是原动机转矩，是转子机械时间常数。定子绕组：定子方程式通过乘以转化矩阵转化成同步坐标系统：(3)其中

7、12(4)为转化矩阵；为转子相对于同步坐标系的相角差。；；我们把式子(3)写成柯西形式：(5)其中。感应电动机：(6)其中AB是在附录中定义的参数矩阵；下标r、s分别代表定子和转子分别变量和参数。；；；为电磁转矩。为负荷转矩，一般是电机的机械输入；是转子机械时间常数。定子绕组：(7)RL负荷：(8)其中AB是在附录中定义的参数矩阵。连接线：电力系统的联络线根据它们的拓扑连接分类为连接线和连接树。连接线的方程式写成柯西形式(如图一所示)。连接线：(9)其中AB是在附录中