同步发电机失磁暂态数字仿真与研究——整流器单向导通特性的影响

本文针对前人工作中的不足，在分析失磁故障的各种原因以及整流电路过渡过程的基础上， 提出了模拟副励磁机故障和主励磁系统故障的数学模型，从而建立了较细致的描述同步发电 机失磁暂态过程的数学模型以及相应的网络模型和机网接口模型。按文中给出的仿真计算框 图，对各种失磁故障暂态进行了仿真计算。结果表明，可控硅的单向导通特性对失磁暂态过 程有很大影响。 本文揭示了同步发电机失磁暂态过程的物理现象和本质，使发电机失磁的研究深入了一步。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态仿真

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真计算对保护的配置具有重要意义。文中以多回路理论为依据，建立了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析的数学模型；以匝间短路为例，给出了系数变化矩阵。通过在动模机上进行故障的动态模拟实验，验证了该方法的正确性。最后对三峡电站SF700-80/19720大型水轮发电机定子绕组一支路发生匝间短路的故障情况，进行了瞬态过程的仿真计算，验证了所配置单元件横差保护的灵敏度，结果令人满意。     

凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态仿真及试验验证

同步发电机定子绕组内部故障分析是一个十分复杂而重要的问题。文中在建立同步发电机定子绕组内部故障暂态计算模型时采用通用支路电压矩阵方程来建立回路电流方程，具有简洁、通用性强的特点。利用多回路理论着重对同步发电机带载时定子绕组内部故障暂态全过程进行了仿真计算，并与试验录波波形进行了对比，结果表明这种仿真方法能够准确地模拟同步发电机故障暂态过程。文中还分析了影响暂态过程仿真精度的因素，认为铁心局部饱和、铁心剩磁、转速变化及回路电阻变化是产生仿真误差的重要原因。     

基于Matlab的水电-风电系统动稳仿真

建立风力发电机组的数学模型,利用MATLAB/SIMULINK搭建了含励磁和调频系统的同步发电机以及随风速变化的异步发电机系统的仿真模块,以新疆布尔津水电-风电网络为实例,对投入和切除风机、风力发电机端口三相短路故障、增大风速、增大风机容量比例这五种运行状态进行了动态稳定仿真。仿真结果表明当风电容量占系统总容量比例达到15%时,风电系统稳定性被破坏。     

同步发电机出口端短路分析与建议

本文阐述了同步发电机出口端发生突破短路故障情况下的短路电流延迟过零的机理，并介绍了现有发电机出口端短路的保护方法，根据耿达电厂实例计算分析其不足之处，建议采用大容量高速开关装置。     

发电机内部故障分析软件的理论基础--多回路分析法

阐述了交流电机的多回路分析法，奠定了发电机内部短路保护计算的理论基础。多台各种类型同步发电机内部故障的仿真及其与试验的对比证明了多回路数学模型和方法的正确。多回路分析法已成功应用于国内10多个电站发电机定子绕组内部故障计算和保护方案设计。以多回路法为理论基础开发的发电机故障分析软件也已面世。     

同步发电机定子内部故障暂态过程及对保护的影响

利用基于多回路法的凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态过程仿真程序，讨论了定子支路电阻和阻尼支路电阻对故障暂态过程及稳态的影响，分析了同步发电机并网运行时定子绕组故障暂态过程中的单元件横差保护、裂相横差保护、完全纵差保护和不完全纵差保护的灵敏度，认为对于没有制动电流的单元件横差保护灵敏度在暂态过程中得到了提高，但对有制动电流的裂相横差、完全纵差和不完全纵差保护的灵敏度则需要具体分析。     

转子偏心对凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响

为了分析转子偏心对大型凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响,提出了以“电磁场 — 多回路结合法”进行研究的思路,该分析方法将大型凸极同步发电机转子偏心问题分解成体现发电机外部特性的电压方程求解与体现内部特性的电磁参数计算的2个问题。建立了转子偏心凸极同步发电机的多回路数学模型,并采用电磁场有限元法计算了转子偏心下的电磁参数。在一台12极、 3 kW转子偏心的凸极同步发电机实验样机上进行了空载和带三相电阻负载实验,将实验结果与仿真结果进行对比,结果验证了数学模型和数值解法的正确性。     

水轮发电机定子三相电流不对称产生的影响

水轮发电机是按着在对称系统中长期运行设计的。所谓三相对称系统 ,是指三相电流 (或电压 )的大小相等 ,各相间的相角差互为 1 2 0°。影响发电机三相定子电流不对称的原因 :三相负荷不平衡 ;电网发生不对称短路 ;一相断线等事故。这些都会破坏发电机的对称运行状态 ,造成定子三相电流不对称。在不对称三相系统中 ,由于各相情况不一样 ,所以分析计算起来也比较麻烦。故采用“对称分量法” ,就是把不对称的三相系统变成对称的三相系统来进行分析计算。“对称分量法”是用数学分析和图解方法 ,把 1组三相不对称的相量分解成为 3组三相对称的向…     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究(下)潮流控制和电磁暂态过程

讨论了可控串联补偿(TCSC)装置对所在电力系统的影响。研究了含有可 控串联 补偿装置的潮流控制算法，动模实验、理论计算及EMTP数值仿真结果都证明，TCSC能够有效 调控线路潮流。通过动态模拟实验和EMTP数值仿真程序对电磁暂态过程进行了研究，结果表 明，含有TCSC装置的系统在短路情况下的电磁暂态过程与常规串联补偿的线路完全不同。     

三相参数不对称电力系统短路故障的计算机计算

论述了三相参数不对称电力系统的数学模型，导出了其短路故障 的计算机算法和编制了程序计算原理框图。     

多分支同步发电机定子故障瞬变过程仿真模型

进行磁链计算时，故障发电机的短路环可以等效为一个独立分支，该分 支的电压方程为短路环电压回路方程。利用此原理可使短路环、故障分支和非故障分支磁链 方程得到统一。无论是简单故障还是复故障，均可以支路为基础列写电压方程。用磁链方程 和电压方程可构成具有开放结构的多分支同步发电机瞬变过程的仿真模型。这一模型可用于 分析单个故障分支或正常分支及分支组合中的瞬变过程，为与外部系统相连的发电机瞬变过 程的仿甄及发电机保护方案的研究提供了基础。     

含电力机车负荷的一种不对称潮流计算方法

以电力机车为不对称负荷，根据P-Q分解法基本原理，推导了一种电力系统不对 称潮流计算的数学模型。模型中发电机内电势节点不直接参与迭代，可以充分运用稀疏技术 ，从而提高计算速度和减少占用计算机内存。     

电流互感器暂态过程对继电保护影响的计算和分析

本文主要就超高压电网中电流互感器在短路暂态过程中对继电器保护的影响进行计算和分析，同时结合平武工程进行了具体计算和分析。文中对不考虑铁芯饱合时电流互感器的励磁电流暂态过程计算公式进行了推导，对不考虑和考虑重复励磁时两种情况下电流互感器的暂态倍数以及饱和时间计算公式进行了推导。文中提出了对超高压500KV电网电流互感器选型问题的看法，根据系统短路电流水平和有关参数等来确定选用铁芯带小气隙或大气隙的电流互感器。     

分汊河段流场的数值模拟与实验检验

本文采用ｋ－ε双方程对时均流三维控制方程组沿深度积分，建立了深度平均紊流数学模型，用以模拟分汉河段紊流流场．对模型的数值求解采用有限容积法和ＳＩＭＰＬＥ程式．对分汊河段不规则边界的处理，提出了区域坐标系统法，这一方法精度较高、计算时间省．应用上述数学模型和数值方法，对仅在主渠道一侧有汊道分出的不对称分汊问题进行了计算，并用实验资料验证表明，计算值与实测值符合良好．在此基础上．对平面不对称分汊问题进行数值模拟，得出了计算区域的流速分布，计算结果较为准确地揭示了流场的内部特征．     

电力系统异步运行和再同步过程的数字仿真研究

电力系统异步运行和再同步过程比较复杂，时间较长。发电机、励磁和调速系 统不采用较精确的数学模型就不能真实地反映该过程。为此,本文编写了采用较 精确数学模型的多机电力系统再同步过程数字仿真程序。并以四机系统为例进 行了计算。计算结果与以前大量文献分析和实验所得的物理过程相吻合，从 而为进一步的再同步控制研究准备了条件。     

水轮发电机磁场能量估算新法

本文提出了一种计算水轮发电机磁场能量的新方法，主要是利用了将发电机空载特性用分析表达式表示，针对发电机空载误强励及发生三相短路时的磁场能量计算，给出了计算公式，并以三峡电厂700MW发电机为例进行计算，为非线性电阻灭磁能容选择，提供依据。     

同步发电机转子匝间短路故障时励磁电流谐波特性分析

发电机正常运行时，电枢反应磁场与转子同步旋转，转子绕组不会感应附加谐波电流。当发生转子匝间短路故障时，气隙主磁场出现谐波，通过分析各次谐波的电磁特性，得出当谐波次数与发电机极对数满足一定关系时，电枢反应磁场与转子不同步旋转，从而在转子绕组中感应附加谐波电流，并给出谐波频率与气隙主磁场谐波次数、发电机极对数、转子机械转数的关系表达式。实测了MJF306型同步发电机转子匝间短路故障时的励磁电流数据，结果表明，理论分析是正确的。     

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时,序网连接复杂、难以求解的问题,提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化,以减小计算量,并与多端口理论相结合,推导出一种既适用于各种类型简单故障,又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用,通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果,证明该算法准确有效。     

中小型水电站三相交流系统短路电流计算的几点思考

中小型水电站由于电气主接线较简单,其三相交流系统短路电流的计算用运算曲线法就可以了。目前工程中遇到的水轮发电机绝大多数为自并励机组,这类机组的三相短路电流的变化规律与传统的电机励磁机组是有区别的,计算时应采用自并励水轮发电机的运算曲线。对于次暂态电抗小于0.18的水轮发电机,在发电机出口发生短路时,运算曲线上无法查到短路电流的标么值,通过实例分析比较,建议采用清华大学推导的三相交流系统短路电流的计算公式进行计算。