高仕红。黄勇．陈功责
    (湖北民族学院电气工程系，湖北恩施445000)

    摘要：从隐极同步电机的线性模型分析入手，导出其v形曲线的解析式。利用同步电机空载实验数据通过多项式拟舍得到磁化曲线．提出隐极同步电机v形曲线的精确分析法．即基于稳态线性模型而激磁电抗参数随主磁路饱和程度不同而相应变化的分析方法。考虑主磁路饱和的同步电机激磁参数的估计值由最小：乘法参数辨识得到，实验数据与仿真结果基本吻合。仿真结果表明，考虑主磁路饱和后，消除了线性模型下隐极同步电机v形曲线过励时相对密集的现象。
    关键词：隐极同步电机：V形曲线：线性模型：主磁路饱和
    中图分类号：TM 341    文献标识码：A    文章编号：1006-6047(2011)01-0041-04

  0  引言

      电力系统运行中的同步电机一般都存在着饱和现象．且各种运行工况下的饱和程度也各异。因此．用传统的基于理想假定(忽略饱和)条件的数学模型及其参数分析计算同步电机运行性能时．必定存在着误差。同步电机v形曲线能表明同步电机在大电网上运行时如何合理地调节电机的无功功率输出，是同步电机的重要运行曲线。现有文献的理论分析和推导大都采用较为简化的线性模型．对考虑饱和的同步电机V形曲线的理论分析推导较少。本文以隐极同步电机为例，提出基于稳态同步电机线性模型结构．利用其空载特性对参数加以修正的方法．来考虑同步电机主磁路的饱和问题。理论上．用这种随T况变化的电机模型参数来反映同步电机运行中饱和因素的影响．较线性模型更为合理．同时也较为实用。

    2.2 仿真研究
          在此利用Matlab7.1/Simulink6.3提供的强大绘图功能和丰富的电力系统仿真分析工具箱，实现考虑主磁路饱和时隐极同步电机v形曲线的仿真分析。某隐极同步发电机空载实验数据如表1所示(表中数据均为标幺值)。

        由图5、6可看出．线性模型下的隐极同步电机v形曲线右半部分(过励时)相对密集。产生该现象的原因在于没有考虑隐极同步电机过励时主磁路已经饱和。由于主磁路的饱和导致稳态激磁电抗Xm将随着工作点在磁化曲线上的移动而变化．不再保持恒定．随着主磁路饱和程度的加深．稳态激磁电抗就越小(如图3所示)。而考虑主磁路饱和后,随着主磁路的饱和对激磁电抗X(m)加以修正．v形曲线右半部分(过励时)就不会出现线性模型下的现象．比较接近实际隐极同步电机的v形曲线。
    3  结论
        在分析计算同步电机运行性能时，主要用线性模型及其参数．即使考虑主磁路饱和．也仅是将额定工作点处的稳态激磁电抗饱和值代八线性化模型中，并保持不变。而本文以隐极同步电机为例，提出基于稳态同步发电机线性模型结构．利用空载特性对参数加以修正的考虑主磁路饱和方法。通过对隐极同步电机v形曲线、静态稳定极限曲线和在负载功率因数入=cosα=1为定值时电枢电流is与励磁电流if的关系曲线的仿真分析，仿真结果验证．由此方法获得的同步电机v形曲线较线性模型更为合理。该方法也可推广应用于凸极同步电机．但凸极同步电机的主磁路呈现各向异性．要考虑主磁路饱和问题时情况更加复杂,有待进一步研究。