摘要
同步调相机是一种特殊的同步发电机，主要用来为电网系统提供动态无功补偿。同步调相机的动态特性十分复杂，对整个电网系统的安全稳定运行有很大影响，因此如何建立获取准确的同步调相机模型与参数一直是电网系统安全运行的重要研究课题。本文以一台300Mvar同步调相机为例，建立同步调相机暂态数学模型，并进行无功补偿性能研究。 针对现有的同步调相机数学模型只考虑了定子电流或励磁电流对电机饱和程度的影响这个问题，提出一种新的同步调相机暂态数学模型，该模型用直轴磁链的大小来反应同步调相机暂态数学模型的饱和程度，并选取二阶等值电路模型作为同步调相机的固定参数模型。 由于大容量同步调相机实时测试困难，提出参照静止频率响应测试的求解方法。对同步调相机有限元模型施加不同频率的定子电流，然后运用曲线拟合的方法对有限元计算结果进行处理，从而求出同步调相机的电抗参数以及各时间常数，并根据二阶等值电路模型的特点求取等值电路模型上的各个参数。结合同步调相机的电抗饱和修正曲线对固定参数模型进行修正，得到同步调相机暂态数学模型。对比有限元模型与暂态数学模型的计算结果，验证同步调相机暂态数学模型的正确性。 根据已建立的同步调相机暂态数学模型，搭建系统的数学模型，通过调节同步调相机的励磁电流，揭示同步调相机暂态无功补偿的变化规律，给出无功功率、励磁电流以及负载电压随时间变化曲线。
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