基于MFC的同步发电机三阶模型和模拟分析

基于MFC的同步发电机三阶模型和模拟分析ZhijunLi,YuYangandXiujuanBaa摘要-同步发电机模型对电力系统稳定性分析的重要影响，本文提出了如何建立同步发电机的三阶数学模型选择改进欧拉，本文提出，如何建立选择改进的欧拉同步发电机的三阶数学模型，并且使用MFC的仪器由VisualC++创建一个完整的模拟程序。然后我们就可以证明这三阶同步发电机的数学模型，通过分析和比较模拟图形和测试结果。对用户友好的程序涉及较少的变量，修改起来比较方便。关键词-同步发电机的数学模型改进欧拉MFC模拟实验I导言同步电机是电力系统的心脏，其动力性能是非常复杂的，其中一个对整个电力系统的影响很大。因此，有必要建立同步发电机的数学模型，以分析电力系统的各种问题。同步发电机模型的重要组成部分是电力系统仿真测试系统，其类型和精度的影响，直接影响暂态稳定数字仿真的结果【1】。在实际的建模过程中，同步发电机模型计算成为电力系统稳定的核心。建模的过程是非常的进程，如何解决微分方程和代数方程组，所以本文选择改进的欧拉为了达到精度要求，更准确地反映其动态行为，这是一种数值方法应用到解决差方程的电力系统仿真。它也有快速的运算速度和简单的编程。此外，本文选择MFC作为仿真工具，它允许用户研究发电机直观，简单的动态行为。II-同步发电机的数学模型在实际电力系统动态分析中，当我们考虑到动态的激励，最简单的模型是三阶模型[2]，同时，因为它具有简单计算和动态状态，它被广泛用于电力系统动态分析，这并不需要很高的精度，但是仍需要考虑到励磁系统的动态。此外，三阶模型可以足够完成对电力系统仿真模拟的研究。这是来自以下的实用模型假设，如下：1.在定子电压方程中，忽略定子绕组D和F的瞬时状态，也就是采取PLF/D=PLF/Q=02.Setw≈1(p.u.)是在定子电压方程和速度已经在转型过程中的一个小变化，所以由方程所造成的错误是非常小的。3.忽视绕组D和Q，和他们的作用，可以考虑近似地增加了阻尼项定子电压方程。在列出发电机的相关方程之前，我们需要建立一个坐标系。同步发电机定子和转子组成，空间轴定子绕组用a，b，c来表示，这是对称的和定义为abc坐标系。园区定义dqO为一个直角坐标系，在图1中我们可以看到。接下来，根据园区方程dqO坐标系统，通量方程，电压方程和同步发电机的运动方程的基础上才能建立。1)通量方程：定子：Ψd=-Xdid+Xadif(1)Ψq=-Xqiq(2)转子：Ψf=-Xabid+Xfif(3)上述符号具有以下涵义：ΨdΨqΨf-d轴阻尼绕组的磁通，q轴阻尼绕组的磁通f轴阻尼绕组的磁通Idiq–当前d轴，当前q轴Xd-d轴同步电抗Xad-d轴与定子之间的互感系数Xf-励磁绕组的电抗if-励磁绕组的电流IIIMFC的特性仿真系统选择VisualC++6.0作为开发平台[5]，用来进行编程。它具有较高的可移植性和可维护性。在这样的环境中，我们可以开发C++或C语言程序，包括建立，编辑，浏览和调试程序。更重要的是，使用工具，导轨和由VisualC++6.0的MFC类库提供，我们可以在很短的时间内创建一个完整的Windows应用程序，并有机会获得了大量的在线帮助。MFC（Microsoft基础类库），这是基本的类包的WindowsAPI的表达框架窗口，对话框，设备的情况下，在VisualC++下公共ODI对象和其他Windows的标准组件。其实质就是类库，其中包括很多定义良好的对象，和面向对象技术的MFC编程方法。因此，我们不需要关心对象执行细节编程。与此同时，在MFC的对象品种足以实现绝大多数的程序所需功能。因此，应用过程中显著减少在赔偿过程中需要的代码，它可以有效地保证程序有一个很好的调试。此外，品种由MFC提供对象的属性和方法已被最精心的准备和严格测试，确保通过MFC编译的程序的可靠性和正确性。IV.结论同步发电机的动态过程，是非常复杂，它涉及到许多的可变参数。因此，本文采用了MFC提供的范围广泛的控制。不仅使参数设置和仿真结果变得方便和准确，而且发电机的动态特性，可以直观地理解，无负载阶跃响应。从实验结果我们可以看到：初始稳态发电机功角特性派生值，从而避免繁琐的设置。还有改进的欧拉使仿真模型，提高了计算速度，保证了精度要求。总之，采用这种模式，可以在符合国家标准要求，有良好的实用价值。本文译自：Proceedingsofthe2009IEEEInternationalConferenceonMechatronicsandAutomationAugust9-12,Changchun,China