[发明专利]一种发电机励磁仿真系统和方法

权利要求书

1.一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述系统包括：

所述设置模块，用于接收用户输入的仿真参数，并传输至数据转化模块；所述仿真参数包括：仿真时长、无穷大系统参数、故障信息和励磁系统参数；

所述数据转化模块，用于接收所述仿真参数，将所述仿真参数转化为数值类型或字符串类型，并存入数据库；

所述励磁仿真模块，调用数据库中的仿真参数，进行励磁仿真，并将仿真结果存入数据库；

所述可视化生成模块，提取数据库中的仿真结果，生成仿真图像并传输至可视化视图模块；

所述可视化视图模块，接收所述仿真图像并进行显示。

2.如权利要求1所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述励磁仿真模块采用单机无穷大系统，包括：同步发电机、励磁系统、调速系统、原动机和电力网络。

3.如权利要求2所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述同步发电机采用dq坐标下的五阶模型。

4.如权利要求2所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述励磁系统采用典型三阶模型。

5.如权利要求2所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述调速系统采用电液调速器模型。

6.如权利要求2所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述原动机采用只计及高压蒸汽容积效应的一阶汽轮机模型。

7.如权利要求2所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述电力网络采用辐射形4节点系统。

8.如权利要求2所述的一种发电机励磁仿真系统，其特征在于，所述同步发电机的输出量包括同步发电机的端电压dq轴分量U_d和U_q、转速ω和功角δ；所述励磁系统的输入量包括U_d、U_q和给定电压U_ref，输出量励磁电压E_f送到同步发电机作为输入量；所述调速系统的输入量包括ω和给定转速ω_ref，输出量汽门开度校正度△μ送到原动机作为输入量；所述原动机的输入量包括△μ和给定汽门开度μ，输出量机械功率P_m送到同步发电机作为输入量。

9.一种发电机励磁系统虚拟仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：经由用户界面接收用户设置的励磁仿真参数；所述仿真参数包括仿真时长、无穷大系统参数、故障信息和励磁系统参数；

步骤2：将所述仿真参数转化为数值类型或字符串类型；

步骤3：根据所述仿真参数进行励磁仿真，得到仿真结果；

步骤4：基于所述仿真结果生成仿真图像，并进行显示。

10.如权利要求9所述的一种发电机励磁系统虚拟仿真方法，其特征在于，步骤3包括：

(1)调用仿真参数数据和初始设置；

(2)将仿真时刻t₀指针置零；设t_i,i＝0,1,2,…,n表示第i个仿真时刻；

(3)根据网络参数形成4×4阶的导纳矩阵；

(4)判断本时刻同步发电机是否满足准同期并网条件；

若未满足准同期并网条件，发电机空载运行，则执行(5)；若满足准同期并网条件，发电机并网运行，则执行(6)；

(5)对同步发电机、励磁系统、调速系统和原动机组成的系统进行仿真；

(6)判断系统是否发生操作或者故障；若发生故障，则执行(7)；若未发生故障，则执行(8)；

(7)进行操作或者故障处理，修改导纳矩阵；

(8)对单机无穷大系统进行仿真；

(9)判断是否完成仿真；当t_i＝t_n时，仿真结束，否则，仿真未结束，执行(10)；

(10)对时钟进行操作，t_i+1＝t_i+T，并执行(4)，其中，T＝0.001s。