本论文在课题组承担的“十一五”国家科技支撑项目“大电网安全分析建模理论和技术研究”中子项目——“同步发电机数学模型的研究”研究的基础上,针对参数的准确获取和实用模型对发电机动态过程的影响等问题,以实验室10kW凸极同步发电机为研究对象,进行了仿真与实验研究。主要内容如下:
1.搭建了发电机动态实验平台,并完成了多种验证实验。实现了对动态过程中转速和功角的测量,为研究大扰动动态响应提供了数据支持。
2.对大型发电机参数的设计计算和试验测试方法进行了分析,并结合模型机,对参数获取过程中存在的问题进行研究,在此基础上,提出一种准确获取参数的方法,该方法以设计计算参数为基础,对该套参数进行轨迹灵敏度分析并确定拟修正参数,然后根据典型扰动响应的实测曲线对该套参数进行修正,最终得到一组准确参数。
3.推导得出计及定子电磁暂态的发电机实用模型,并指出该模型与原始PARK模型及传统实用模型之间的关系。分别利用上述三种模型对大扰动过程和临界失稳状态进行动态仿真对比分析,得出定子电磁暂态过程对发电机大扰动动态响应和极限切除时间的影响。