1、1,电力系统分析,李培强 二0一0年五月,2,“电力系统分析” 的基本内容： 电力系统稳态分析电力系统基础 电力系统暂态分析电力系统分析 电力系统电磁暂态分析同步发电机的基本方程 电力系统三相短路分析与计算 电力系统不对称故障分析与计算 电力系统机电暂态分析电力系统静态稳定性 电力系统暂态稳定性 电力系统电压稳定 “电力系统分析”课程参考教材： 1、何仰赞 温增银. 电力系统分析（上下册） （上册：Chapter 3、 5、 6、 7、 8； 下册：Chapter 15、16、17、18、19） 2、李光琦. 电力系统暂态分析,3,第三章 同步发电机的基本方程,3-1 基本前提 3-2 同步发 。

2、电机的原始方程 3-3 d、q、0坐标系的同步电机方程 3-4 同步电机的常用标幺制 3-5 同步电机的对称稳态运行,4,3-1 同步发电机的基本假设,一、理想同步电机 1) 忽略磁路饱和、磁滞、涡流等 ， 设电机铁心部分的导磁系数 为常数 2) 电机转子在结构上对于纵轴和横轴分别对称； 3) 定子三相绕组的空间位置互差120电角度 ， 在结构上完全 相同 ， 它们均在气隙中产生正弦分布的磁动势； 4) 电机空载 ， 转子恒速旋转时 ， 转子绕组的磁动势在定子绕组 所感应的空载电势是时间的正弦函数； 5) 定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感 ， 即认为 电机的定子和转子具有光滑的表面 。
特点：线性、对称、正 。

3、弦、光滑,5,3-1 同步发电机的基本假设 二、假定正方向的选取,绕组轴线正方向 绕组磁链正方向 正方向电流 正方向磁链（正右旋） 2. 定子回路v、i、E正方向： i ：中性点端点( x a ) E：与相电流正方向相同 v：向外电路 ， 与 i 构成关联方向 3. 转子方面： 各绕组感应电势正方向： 绕组电流正方向 正方向励磁电压： 正向励磁电流 阻尼回路的外加电压：零 4. 空间位置： d 轴 超前 q 轴 90度 d 轴 超前 a 轴 0,6,3-1 同步发电机的基本假设 二、假定正方向的选取,假定正方向空间轴相互关系简明示意：,7,v绕组端电压 i 绕组电流 r 绕组电阻 绕组总磁链,3- 。

4、2 同步发电机的原始方程 一、电压平衡方程和磁链平衡方程,1、电压平衡方程( 式(3-1) )：,紧凑形式： （式(3-2) ）,8,L 绕组自电感系数 或 绕组间互电感系数,2、磁链平衡方程 ( 式(3-3) )：,3-2 同步发电机的原始方程 一、电压平衡方程和磁链平衡方程,紧凑形式： ( 式(3-4) ),9,3-2 同步发电机的原始方程 一、电压平衡方程和磁链平衡方程,3、原始方程的特点： （1） (i) 线性代数方程组6个 d/dt (i , v) 线性微分方程组6个 （2） v、 i、 共6318 个变量 给定6个变量 ， 即可唯一求解通常6个绕组电压为给定 （3） 有关电感系数是时间 。

5、的函数变系数的 微分-代数 方程组！ （4） 原始方程描述了G各绕组电压、电流、磁链之间的内在关系 ，是研究G的基础 （5）为求解原始方程必须：a) 明了各电感系数的变化规律及其解析描述 b) 寻求 求解变系数微分-代数方程组的途径,10,1定子绕组 自感系数 特点： （1）周期性变化 （2）周期： （3）恒为正,3-2 同步发电机的原始方程 二、绕组间的电感系数,11,二、绕组间的 电感系数 2定子绕组 互感系数 特点： （1）周期性变化 （2）周期： （3）恒为负,3-2 同步发电机的原始方程,12,二、绕组间的电感系数 3定子转子绕组 之间的互感系数特点：（1）周期性变化（2）周期：2（ 。

6、3）变化范围 ：+ ,d 超前q/ 2,3-2 同步发电机的原始方程,13,3-2 同步发电机的原始方程 二、绕组间的电感系数 4转子绕组的电感系数 （1）各转子绕组的自感系数 转子各绕组随转子旋转自感磁通路径之磁阻（磁导）不因转子位置而变转子各绕组 自感系数 为 常数！,Lff= Lf =const ； LDD=LD =const ； LQQ=LQ=const,（2）d 轴各绕组的互感系数 直轴上 ff、DD 之间互感磁通路径的磁阻不因转子位置而变化互感系数为常数！,Lf D =LD f = const,（3）dq 轴各绕组间的互感系数 ff 与 QQ、 DD 与 QQ 均相互垂直 ， 相互间无 。

7、互感！,LfQ = LQf = LDQ = LQ D = 0,14,3-3 d、q、0坐标系的同步电机方程,一、坐标变换和d、q、0 坐标系统,原始方程存在的问题： 定子电磁变量a-b-c三相坐标系统空间静止不动 转子电磁变量 d-q两相坐标系统在空间旋转 。
带来的问题：2坐标系统相对运动 各有关绕组匝链磁通的磁路之磁阻周期变化 有关电感系数为时间的周期函数 原始方程分析、求解不便 解决问题的思路与原理： 等效坐标变换：a-b-c坐标系统电磁量 等效变换到d-q坐标系统 各绕组间相对静止 所有电感系数均为常数 坐标变换原理：电机双反应理论空间磁等效原理,15,3-3 d、q、0坐标系的同步电机 。

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标题：同步|C-3)同步发电机的基本方程-电力系统湖南大学