大型发电机机网动态分析的机–场–路–网耦合时步有限元法建模

为了更完善、更准确地研究系统扰动对大型发电机及电网的影响,建立了机–场–路–网耦合时步有限元仿真模型,实现了多段集中质量块弹簧机械轴系–电机二维瞬态电磁场–外电路–电网的全面耦合。模型不仅充分考虑了动态过程中不同时刻电机内电磁场畸变、饱和、涡流集肤效应及输变电系统参数等重要因素的影响,同时还进一步详细考虑了机械轴系的动态过程,包括各轴段传递的扭矩、阻尼转矩及各轴段转速的不同变化等因素的影响。为验证所建模型,对水力发电设备国家重点实验室内的动模实验系统搭建了仿真模型,并对机组120误同期并网工况进行了仿真及实验对比分析,结果表明该机–场–路–网耦合仿真模型正确、可靠。