GB/T 7409.2-2008同步電機勵磁系統(tǒng)電力系統(tǒng)研究用模型

犐犆犛２９．１６０．２０

犓２１

中華人民共和國國家標準

犌犅／犜７４０９．２—２００８

代替ＧＢ／Ｔ７４０９．２—１９９７

同步電機勵磁系統(tǒng)

電力系統(tǒng)研究用模型

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（ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１，Ｒｏｔａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍａｃｈｉｎｅｓ—

Ｐａｒｔ１６：Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍａｃｈｉｎｅｓ—

Ｃｈａｐｔｅｒ２：Ｍｏｄｅｌｓｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔｕｄｉｅｓ，ＭＯＤ）

２００８０６１８發(fā)布２００９０３０１實施

中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

書

犌犅／犜７４０９．２—２００８

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅳ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３勵磁功率單元分類———圖示法及穩(wěn)定性研究的數(shù)學模型!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３．１直流勵磁機勵磁功率單元!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３．２交流勵磁機勵磁功率單元!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３．３電勢源靜止勵磁功率單元!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．４復合源靜止勵磁功率單元!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．５控制功能的數(shù)學模型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．６勵磁系統(tǒng)模型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

４專用語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

４．１參數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

４．２變量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

附錄Ａ（規(guī)范性附錄）標么系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

附錄Ｂ（規(guī)范性附錄）整流器調節(jié)特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

附錄Ｃ（規(guī)范性附錄）飽和函數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

附錄Ｄ（規(guī)范性附錄）限幅表示法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１７

附錄Ｅ（資料性附錄）本部分章條編號與ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１０２章條編號對照!!!!!!!１８

附錄Ｆ（資料性附錄）本部分與ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１０２技術性差異及其原因!!!!!!!!１９

Ⅰ

書

犌犅／犜７４０９．２—２００８

前言

ＧＢ／Ｔ７４０９《同步電機勵磁系統(tǒng)》分為三個部分：

———第一部分：ＧＢ／Ｔ７４０９．１《同步電機勵磁系統(tǒng)定義》；

———第二部分：ＧＢ／Ｔ７４０９．２《同步電機勵磁系統(tǒng)電力系統(tǒng)研究用模型》；

———第三部分：ＧＢ／Ｔ７４０９．３《同步電機勵磁系統(tǒng)大、中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術條件》。

本部分是ＧＢ／Ｔ７４０９《同步電機勵磁系統(tǒng)》的第二部分，于１９８７年第一次制定，１９９７年第一次修

訂，本次版本為第二次修訂。

ＧＢ／Ｔ７４０９．２—１９９７等同采用ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１《旋轉電機第１６部分：同步電機勵磁系統(tǒng)

第２章：電力系統(tǒng)研究用模型（Ｒｏｔａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍａｃｈｉｎｅｓ—Ｐａｒｔ１６：Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｓｙｎｃｈｒｏ

ｎｏｕｓｍａｃｈｉｎｅｓ—Ｃｈａｐｔｅｒ２：Ｍｏｄｅｌｓｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔｕｄｉｅｓ）》。

本部分修改采用ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１。本部分參考了國內現(xiàn)有發(fā)電機勵磁系統(tǒng)實際模型，參考了

國內現(xiàn)使用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)計算模型，參考了ＩＥＥＥＳｔｄ．４２１．５：２００５標準，提出

概括的、符合實際的、可以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析要求的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)計算模型。

與ＧＢ／Ｔ７４０９．２—１９９７比較，本部分主要變化如下：

———對勵磁系統(tǒng)模型作了具體描述，所建立的發(fā)電機勵磁系統(tǒng)模型能夠滿足國內主要的發(fā)電機勵

磁系統(tǒng)進行電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析之用；

———補充了校正環(huán)節(jié)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型；

———描述了限制器和電力系統(tǒng)穩(wěn)定器作用于電壓調節(jié)器的方式。

在附錄Ｅ中給出了與ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１０２章條編號對照一覽表，在附錄Ｆ中給出了與

ＩＥＣ６００３４１６２：１９９１０２的技術性差異及其原因的一覽表以供參考。

本部分的附錄Ａ、附錄Ｂ、附錄Ｃ、附錄Ｄ為規(guī)范性附錄，附錄Ｅ和附錄Ｆ為資料性附錄。

本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。

本部分由全國旋轉電機標準化技術委員會歸口。

本部分由浙江省電力試驗研究院負責起草，中國電力科學研究院、哈爾濱電機廠有限責任公司、華

北電力科學研究院有限責任公司、上海汽輪發(fā)電機有限公司、東方電機股份有限公司、國網南京自動化

研究院、廣州電器科學研究院、山東濟南發(fā)電設備廠、北京北重汽輪電機有限責任公司、水電水利規(guī)劃設

計總院等單位參加起草。

本部分主要起草人：竺士章、劉增煌、李國良、蘇為民、徐福安、吳濤、劉明行、汪大衛(wèi)、呂宏水、

許敬濤、尹國吉、張玉華、劉國陽、濮鈞、陳新琪。

本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：

———ＧＢ７４０９—１９８７；

———ＧＢ／Ｔ７４０９．２—１９９７。

Ⅲ

犌犅／犜７４０９．２—２００８

引言

在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究中，當同步電機的運行狀態(tài)已被準確地模擬，則電機的勵磁系統(tǒng)也應建立適

當?shù)哪Ｐ?。由于受?shù)據取得、編程和計算的限制，在允許情況下采用具有適當精度的簡化模型是必要

的。這些模型應適用于表現(xiàn)下述時間的勵磁系統(tǒng)性能：

———故障發(fā)生前的穩(wěn)態(tài)條件期間；

———從故障發(fā)生到故障清除期間；

———故障清除后振蕩期間。

假定在穩(wěn)態(tài)研究中頻率偏差在±５％額定值內，勵磁模型可以忽略頻率偏差的影響。

勵磁系統(tǒng)模型對于穩(wěn)態(tài)條件和同步電機固有振蕩頻率應當是有效的。這個振蕩頻率的典型值不大

于３Ｈｚ。

保護功能和滅磁及過電壓抑制設備的動作不包括在模型使用范圍內。

勵磁系統(tǒng)建模方法和標準模型也可能用于與同步電機有關的其他動態(tài)問題，例如：失步運行、次同

步共振或扭矩影響的研究，應當檢查一下模型，以確定它是否適用。

在電力系統(tǒng)研究中，所涉及的各種勵磁系統(tǒng)的部件在圖１功能框圖中給出。這些部件包括：

———電壓控制部件；

———限制器；

———電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（如果使用）；

———勵磁功率單元。

勵磁功率單元的主要區(qū)分特征是勵磁功率提供與變換的方式。

圖１同步電機勵磁系統(tǒng)（虛線框內部分）通用功能框圖

Ⅳ

犌犅／犜７４０９．２—２００８

同步電機勵磁系統(tǒng)

電力系統(tǒng)研究用模型

１范圍

ＧＢ／Ｔ７４０９的本部分規(guī)定的勵磁系統(tǒng)模擬簡圖及相應的數(shù)學模型，以及其中包括的參數(shù)和變量的

術語定義適用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過ＧＢ／Ｔ７４０９的本部分的引用