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件的线性化方程在进行电力系统小干扰稳定分析时,需要将各动态元件的方程线性化,下面
我们推导各动态元件的线性化方程。在进行线性化时,通常不考虑所有控制装置中限制环节的作用。其原因是,在正常的稳态运行情况下,控制装置中状态变量的稳态值一般在其限制环节的限制之内。当干扰足够小时,各状态变量的变化也足够小,使得其变化范围不会超出其限制环节的限制。至于一些控制装置中的失灵区,一般认为失灵区很小,可以忽赂不计;而当失灵区很大时,可以认为整个控制系统不起作用。721同步发电机组的线性化方程1同步电机。
对式6114一6116描述的同步电机方程,在给定的稳态运行情况下,系
统各变量的稳态值00Eq0Eq0Ed0Ed0Id0Iq0Vd0Vq0Pm0Pe0Efq0
可按式674一678和式6118一6122算出。将各方程在稳态值附近线性化,可得到同步电机的线性化方程
2励磁系统。
f以图516所示的采用可控硅调节器的直流励磁机励磁系统为例,根据式6136一6140,可以推导出其线性化方程。
对测量滤波环节,由于VCVjXCI。根据坐标变换式563,发电机端电压和电流用它们的dq分量可表示为这时显然有
将上式在稳态值附近线性化可得到
式中:
对式6136线性化,并格式710代入其中,从而消去VC,即得到测量滤波环节的线性化方程
用式6140模拟励磁机的饱和特性,将式6139在稳态运行点线性化,可得到励磁机的线性化方程
最后,将式6137、式6138的线性化方程和式712、式73一起,并经
f整理后得到整个直流励磁机励磁系统的线性化方程
3PSS。对于图5l4所示的电力系统稳定器,根据式6142、式6143,当输入为转速偏差,即VISs时,可依次列出如下线性化方程:
上式经适当整理后,可得到PSS线性化方程的状态表达式
4原动机及调速系统。对如图524所示的水轮机及其调速系统,可以根据式6171一6177得
到其线性化方程
f2.同步发电机组线性化方程的矩阵描述及坐标变换1发电机组方程的矩阵描述。当发电机组采用式76、式77、式79、式715、式717描述时,将其中的状态变量按如下顺序组成向量:
并定义
这时各发电机微分方程式的线性化方程写成如下矩阵形式:
而定子电压方程式的线性化方程表示为
以上两式中系数矩阵AgBIgBVgPgZg的元素可以很容易地通过比较式720和式76、式79、式715、式717及比较式712和式77而得到,即
f在同步电机、励磁系统、原动机r
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