CN104332941B - 一种阶段式电流保护整定方法及发电机模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阶段式电流保护整定方法及发电机模型，包括下述步骤：当进行瞬时电流速断保护的整定时，采用时间段为[0，Δt]的发电机模型，根据瞬时电流速断保护的整定原则，获得线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值，当进行限时电流速断保护的整定时，采用时间段为的发电机模型，根据限时电流速断保护的整定原则，获得线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值，当进行定时限过流保护整定时，采用时间段为[t1‑Δt,t1]的发电机模型，根据定时限过电流保护整定原则，获得线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值。本发明采用适用于后备保护的阶段式发电机模型，有效地解决模型过于粗糙、带来精度降低等问题，保证整定出来的定值性能更为优越。

Description

一种阶段式电流保护整定方法及发电机模型

技术领域

本发明属于电力系统安全运行技术领域，更具体地，涉及一种阶段式电流保护整定方法。

背景技术

继电保护整定计算是一项十分重要的工作，其正确、合理与否对保证整个系统的安全运行和充分发挥继电保护装置的性能都具有至关重要的影响。而阶段式电流保护作为重要的原理级保护之一，其整定定值性能的好坏，将会对电力系统的安全稳定运行产生重要的影响。

对于阶段式电流保护，现有的整定计算过程中，对于发电机，普遍采用了恒定电势+次暂态电抗的简单模型进行处理，这种模型是基于短路瞬时时刻推导而来，简单地认为整个保护时间范围内的电流都是最严重的情况，即与短路瞬时时刻一样。事实上，对于后备保护，其动作时间一般在秒级以上，在其动作时刻，发电机的次暂态过程早就衰减完毕，采用这种发电机的次暂态模型对于后备保护的整定计算存在模型过于粗糙、可能带来精度降低等问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种阶段式电流保护整定方法，旨在解决现有技术中由于整定计算所采用的模型过于粗糙导致精度低的问题。

本发明提供了一种阶段式电流保护整定方法，包括下述步骤：

当进行瞬时电流速断保护的整定时，根据瞬时电流速断保护的整定原则，并采用时间段为[0，Δt]的发电机模型，获得线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值

当进行限时电流速断保护的整定时，根据阶段式电流保护的整定原则，并采用时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型，获得线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值

当进行定时限过流保护整定时，根据定时限过电流保护整定原则，获得线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值

更进一步地，时间段为[0，Δt]的发电机模型为E″+X″_d；其中，Δt为时间级差，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值。

更进一步地，瞬时电流速断保护的整定原则为：按躲开本线路末端最大短路电流整定；其中，i为线路编号，取大于零的整数，为线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值；为瞬时电流速断保护的可靠系数，一般规定为线路i首端瞬时电流速断保护动作时延的整定值；I_k.max.end.i为线路i末端最大短路电流，亦即最大运行方式下线路末端三相短路电流，X_eq为线路末端短路点到发电机机端的等值阻抗。

更进一步地，时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型为K₁₀E″_q0+X″_d、K₂₀E′_q0+X′_d、K₃₀E_q0+X_d、K₄₀E″_d0+X″_q、K₅₀ΔE_f+X_d；其中， T″_d0为定子绕组开路、励磁绕组短路时，纵轴阻尼绕组的时间常数，T′_d0为定子绕组和阻尼绕组都开路时励磁绕组的时间常数，T″_q0为定子绕组开路时横轴阻尼绕组的时间常数，T_Dd为阻尼绕组漏磁场时间常数，可近似取T_e为励磁系统的时间常数，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值，ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势，E′_q0为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0发电机q轴稳态电势值，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角，X″_q为发电机q轴次暂态电抗，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，X′_d为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗，n＝t1/Δt，Δt为时间级差，t1为短路切除时间。

更进一步地，限时电流速断保护整定原则为：按与下游相邻线瞬时电流速断保护相配合整定；其中，为线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值；为限时电流速断保护的可靠系数，一般规定I_{k.max.end.i+1}为线路i+1末端最大短路电流，亦即最大运行方式下线路i末端三相短路电流，

为线路i首端限时电流速断保护动作时延的整定值；为线路i+1首端瞬时电流速断保护的固有动作时延，通常取Δt1为时限阶段，一般取Δt1＝0.3s～0.5s。

更进一步地，定时限过电流保护整定原则为：电流元件的定值应大于本线路最大负荷电流，同时考虑下游相邻线路故障切除时躲开电动机的自启动电流和保证元件可靠返回；其中，为线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值；为定时限过电流保护的可靠系数，一般规定K_MS为电动机自启动系数K_MS>1，一般取K_MS＝1.5～2.5；K_ret为过电流保护的返回系数，K_ret<1，对机电型电流继电器取K_ret＝0.85，对静态型电流继电器取K_ret＝0.9～0.95，对微机型电流保护取K_ret＝0.95；I_ld.max.i为线路i最大负荷电流一次有效值；为分别为线路i和线路i+1定时限过电流保护的动作时限。

本发明还提供了一种应用于阶段式电流保护整定方法的发电机模型，其特征在于，当时间段为[0，Δt]时的发电机模型为E″+X″_d；当时间段为[nΔt，(n+1)Δt]时的发电机模型为K₁₀E″_q0+X″_d、K₂₀E′_q0+X′_d、K₃₀E_q0+X_d、K₄₀E″_d0+X″_q、K₅₀ΔE_f+X_d；当时间段为[t1-Δt,t1]时的发电机模型为E_q0+X_d与ΔE_f+X_d的叠加；其中，Δt为时间级差，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值；n＝t1/Δt，t1为短路切除时间，E′_q0为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0为发电机q轴稳态电势值，X′_d为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗，ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角。

本发明相比于传统的阶段式电流保护，采用了适用于后备保护的阶段式发电机模型，该模型能够捕捉继电保护典型时间点处的特性，其在继电保护整定工作中实用性更强，相比于现有的模型，得到的发电机定子电流曲线在后备保护典型时间节点处更为准确，能够有效地解决模型过于粗糙、带来精度降低等问题，最终能够保证整定出来的定值性能更为优越。具有实用性和准确性。

附图说明

图1是本发明实施例提供电力系统的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的阶段式电流保护整定方法实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的阶段式电流保护整定方法需遵循以下原则：

(1)瞬时电流速断保护(电流保护第1段)整定原则：按躲开本线路末端最大短路电流整定；式中：i为线路编号，取大于零的整数。为线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值；为瞬时电流速断保护(即电流保护第1段)的可靠系数，一般规定为线路i首端瞬时电流速断保护动作时延的整定值。I_k.max.end.i为线路i末端最大短路电流，亦即最大运行方式下线路末端三相短路电流，其中发电机模型将采用次暂态电势+次暂态阻抗，X_eq为线路末端短路点到发电机机端的等值阻抗。

(2)限时电流速断保护(电流保护第2段)整定原则：按与下游相邻线瞬时电流速断保护相配合整定；其中，为线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值；为限时电流速断保护(即电流保护第2段)的可靠系数，一般规定I_{k.max.end.i+1}为线路i+1末端最大短路电流，亦即最大运行方式下线路i末端三相短路电流，其中需要采用时间段为的发电机模型，则

K′₁₀、K′₂₀、K′₃₀、K′₄₀、K′₅₀为时刻下计算得到的。为线路i首端限时电流速断保护动作时延的整定值；为线路i+1首端瞬时电流速断保护的固有动作时延，通常取Δt1为时限阶段，一般取Δt＝0.3s～0.5s。

(3)定时限过电流保护(电流保护第3段)整定原则：电流元件的定值应大于本线路最大负荷电流，同时考虑下游相邻线路故障切除时躲开电动机的自启动电流和保证元件可靠返回； 其中，为线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值；为定时限过电流保护(即电流保护第3段)的可靠系数，一般规定K_MS为电动机自启动系数(或负荷的自启动系数)，K_MS>1，一般取K_MS＝1.5～2.5；K_ret为过电流保护的返回系数，K_ret<1，对机电型电流继电器取K_ret＝0.85，对静态型电流继电器取K_ret＝0.9～0.95，对微机型电流保护取K_ret＝0.95；I_ld.max.i为线路i最大负荷电流一次有效值；为分别为线路i和线路i+1定时限过电流保护的动作时限。

本发明实施例提供的瞬时电流速断保护、阶段式电流保护整定方法中采用的发电机模型如下：

(1)采用时间段的发电机模型，而即采用[0，Δt]的发电机模型为E″+X″_d，

(2)采用时间段的发电机模型，那么可采用[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型，即将nΔt替换为时间段的发电机模型理解为5个不同电势、不同电抗的发电机叠加而成，即：K′₁₀E″_q0+X″_d、K′₂₀E′_q0+X′_d、K′₃₀E_q0+X_d、K′₄₀E″_d0+X″_q、K′₅₀ΔE_f+X_d。

其中短路切除时间为t1，时间级差为Δt，时间级差可以根据用户自己的习惯自行调整，n＝t1/Δt。E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E′_q0为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0发电机q轴稳态电势值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，X′_d为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗。其中，T″_d为纵轴次暂态分量时间常数，T′_d为纵轴暂态分量时间常数，T″_q为横轴次暂态分量时间常数，T″_d0为定子绕组开路、励磁绕组短路时，纵轴阻尼绕组的时间常数，T′_d0为定子绕组和阻尼绕组都开路时励磁绕组的时间常数，T″_q0为定子绕组开路时横轴阻尼绕组的时间常数。

其中

为了更进一步的说明本发明实施例，现参照附图2并结合具体实例详述如下：

在本发明实施例中，电流保护中瞬时电流速断保护、限时电流速断保护整定原则中，用到的发电机模型如下为：

利用经拉氏变换后的发电机电压方程和磁链方程，经变换和化简可得定子电流方程：

其中，i_dz为不计励磁调节装置的发电机机端短路时定子电流，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E′_q0为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0发电机q轴稳态电势值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，X′_d为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗。T″_d为纵轴次暂态分量时间常数，T′_d为纵轴暂态分量时间常数、T″_q为横轴次暂态分量时间常数。

在短路过程中的电机主磁路不饱和，可以用叠加原理来计算强行励磁作用所产生的短路电流增量ΔI_gf：

其中：ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势，T_e为励磁系统的时间常数，T_Dd为阻尼绕组漏磁场时间常数，可近似取

所以，计及励磁调节装置的发电机端三相短路时，定子电流i_a为：

本发明中所用的发电机模型将以继电保护典型时间点来形成，假设短路起始时间为0，短路切除时间为t1，时间级差为Δt，时间级差可以根据用户自己的习惯自行调整。每个Δt时间段内的发电机模型，都以本时间段内起始时刻的短路电流为准，得到相应的发电机模型。

时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机定子电流为：

可以简写为：其中，

由于当短路点发生变化时，本发明提出的模型将会随之变化，为避免这种情况，将模型中的T″_d、T″_d、T″_q替换为T″_d0、T′_d0、T″_q0，则时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型理解为5个不同电势、不同电抗的发电机叠加而成，即：K₁₀E″_q0+X″_d、K₂₀E′_q0+X′_d、K₃₀E_q0+X_d、K₄₀E″_d0+X″_q、K₅₀ΔE_f+X_d。其中K₁₀、K₂₀、K₃₀、K₄₀、K₅₀为将K₁、K₂、K₃、K₄、K₅中的T″_d、T′_d、T″_q替换为T″_d0、T′_d0、T″_q0得到的。

其中，较为特殊的时间段发电机模型，如时间段为[0，Δt]的发电机定子电流，通过化简而得：

但是由于电流最大值并不是发生在0时刻，所以需要对上式进行修正，X″_d与X″_q一般相差不大，所以将E″_q0直接替换为E″，其中

所以，时间段为[0，Δt]的发电机模型为E″+X″_d。

如果t1时间较长，那么时间段为[t1-Δt,t1]的发电机定子电流，通过公式化简而得：所以，时间段为[t1-Δt,t1]的发电机模型为E_q0+X_d与ΔE_f+X_d的叠加。

本发明中的适用于后备保护的阶段式发电机模型为：

(1)时间段为[0，Δt]的发电机模型为E″+X″_d。

(2)时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型理解为5个不同电势、不同电抗的发电机叠加而成，即：K₁₀E″_q0+X″_d、K₂₀E′_q0+X′_d、K₃₀E_q0+X_d、K₄₀E″_d0+X″_q、K₅₀ΔE_f+X_d。

(3)时间段为[t1-Δt,t1]的发电机模型为E_q0+X_d与ΔE_f+X_d的叠加。

本发明相比于传统的阶段式电流保护，由于采用了适用于后备保护的阶段式发电机模型，从而能大大改善电流保护第2段定值性能。

阶段式电流保护整定计算过程：

(1)获取电力系统网络初始参数以及运行方式；

(2)进行瞬时电流速断保护的整定，首先计算I_k.max.end.i，其中求取I_k.max.end.i时，发电机模型采用时间段为的发电机模型，根据瞬时电流速断保护的整定原则，求解出线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值

(3)进行阶段式电流保护的整定，首先计算I_{k.max.end.i+1}，其中求取I_{k.max.end.i+1}时，发电机模型采用时间段为的发电机模型，根据阶段式电流保护的整定原则，求解出线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值

(4)根据定时限过流保护整定原则，求解出为线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值。

为了更进一步的说明本发明实施例，现结合附图1及具体实例详述如下：由于本发明提出的方法对于限时电流速断保护(电流保护第2段)定值性能有明显的改善，故本算例只进行限时电流速断保护整定计算。下面利用本发明方法对线路A-B的电流保护2段进行整定：

其中发电机基本参数如下所示：

发电机基本参数

Xd	Xq	X'd	X"d	X"q	T'd0	T"d0	T"q0	Efdmax
									0.5201	0.	0.0577	0.0484	0.	9.34	0.2	0.2	5.08

	5201			0484
									Efd	Te	Vt	It	E'd0	E"d0	E'q0	E"q0	θ
2.21286	1.2	1.02	3.1448	0	0.63949	0.90077	0.87438	21.33284

线路参数Z_A-B＝0.05，Z_B-C＝0.05

本算例中Δt1取0.3s，那么那么K′₁₀＝0.2231，K′₂₀＝0.7453，K′₃₀＝0.0316，K′₄₀＝0.2231，K′₅₀＝0.0025，ΔE_f＝E_fdmax-E_fd＝2.8671，E_eq＝0.1，则：所以

按照传统方法计算：则

从上述算例中可以看出，传统方法得到的定值相较于本发明的方法，将短路电流考虑的过于严重，整定过于保守，而本发明的方法得到的整定定值更为准确，更能提高定值的性能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种阶段式电流保护整定方法，其特征在于，包括下述步骤：

当进行瞬时电流速断保护的整定时，根据瞬时电流速断保护的整定原则，并采用时间段为[0，Δt]的发电机模型，获得线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值

当进行限时电流速断保护的整定时，根据阶段式电流保护的整定原则，并采用时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型，获得线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值

当进行定时限过流保护整定时，根据定时限过电流保护整定原则，获得线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值

时间段为[0，Δt]的发电机模型为E″+X″_d；其中，Δt为时间级差，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值；

时间段为[nΔt，(n+1)Δt]的发电机模型为K₁₀E″_q0+X″_d、K₂₀E′_q0+X′_d、K₃₀E_q0+X_d、K₄₀E″_d0+X″_q和K₅₀ΔE_f+X_d；

其中， T″_d0为定子绕组开路、励磁绕组短路时，纵轴阻尼绕组的时间常数，T′_d0为定子绕组和阻尼绕组都开路时励磁绕组的时间常数，T″_q0为定子绕组开路时横轴阻尼绕组的时间常数，T_Dd为阻尼绕组漏磁场时间常数，可近似取T_e为励磁系统的时间常数，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值，ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势，E′_q0为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0发电机q轴稳态电势值，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角，X″_q为发电机q轴次暂态电抗，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，X′_d为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗，n＝t1/Δt，Δt为时间级差，t1为短路切除时间。

2.如权利要求1所述的阶段式电流保护整定方法，其特征在于，瞬时电流速断保护的整定原则为：按躲开本线路末端最大短路电流整定；

其中，i为线路编号，取大于零的整数，为线路i首端瞬时电流速断保护的一次电流整定值；为瞬时电流速断保护的可靠系数，规定 为线路i首端瞬时电流速断保护动作时延的整定值；I_k.max.end.i为线路i末端最大短路电流，亦即最大运行方式下线路末端三相短路电流，X_eq为线路末端短路点到发电机机端的等值阻抗，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值。

3.如权利要求1所述的阶段式电流保护整定方法，其特征在于，限时电流速断保护整定原则为：

按与下游相邻线瞬时电流速断保护相配合整定；

其中，为线路i首端限时电流速断保护的一次电流整定值；为限时电流速断保护的可靠系数，一般规定I_{k.max.end.i+1}为线路i+1末端最大短路电流，亦即最大运行方式下线路i末端三相短路电流，

$I_{k.\max .end.i+1}=\frac{K_{10}^{\&prime;}{E}_{q0}^{\&prime;\&prime;}}{X_d^{\&prime;\&prime;}+X_{eq}}+\frac{K_{20}^{\&prime;}{E}_{q0}^{\&prime;}}{X_d^{\&prime;}+X_{eq}}+\frac{K_{30}^{\&prime;}{E}_{q0}}{X_d+X_{eq}}+\frac{K_{40}^{\&prime;}{E}_{d0}^{\&prime;\&prime;}}{X_q^{\&prime;\&prime;}+X_{eq}}+\frac{K_{50}^{\&prime;}{\mathrm{\&Delta;E}}_f}{X_d+X_{eq}};$

$K_{10}^{\&prime;}=e^{-t_{set.i}^2/T_{d0}^{\&prime;\&prime;}}cos(t_{set.i}^2+{\mathrm{\&theta;}}_0),K_{20}^{\&prime;}=(e^{-t_{set.i}^2/T_{d0}^{\&prime;}}-e^{-t_{set.i}^2/T_{d0}^{\&prime;\&prime;}})cos(t_{set.i}^2+{\mathrm{\&theta;}}_0),$

$K_{30}^{\&prime;}=(1-e^{-t_{set.i}^2/T_{d0}^{\&prime;}})cos(t_{set.i}^2+{\mathrm{\&theta;}}_0),K_{40}^{\&prime;}=e^{-t_{set.i}^2/T_{q0}^{\&prime;\&prime;}}sin(t_{set.i}^2+{\mathrm{\&theta;}}_0),$

为线路i首端限时电流速断保护动作时延的整定值；为线路i+1首端瞬时电流速断保护的固有动作时延，通常取Δt1为时限阶段，取Δt1＝0.3s～0.5s，其中，T″_d0为定子绕组开路、励磁绕组短路时，纵轴阻尼绕组的时间常数，T′_d0为定子绕组和阻尼绕组都开路时励磁绕组的时间常数，T″_q0为定子绕组开路时横轴阻尼绕组的时间常数，T_Dd为阻尼绕组漏磁场时间常数，可近似取T_e为励磁系统的时间常数，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值，ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势，E′_q0为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0发电机q轴稳态电势值，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角，X″_q为发电机q轴次暂态电抗，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，X_d′为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗。

4.如权利要求1所述的阶段式电流保护整定方法，其特征在于，定时限过电流保护整定原则为：电流元件的定值应大于本线路最大负荷电流，同时考虑下游相邻线路故障切除时躲开电动机的自启动电流和保证元件可靠返回；

其中，Δt1为时限阶段，一般取Δt1＝0.3s～0.5s；为线路i首端定时限过电流保护的一次电流整定值；为定时限过电流保护的可靠系数，一般规定K_MS为电动机自启动系数K_MS＞1，取K_MS＝1.5～2.5；K_ret为过电流保护的返回系数，K_ret＜1，对机电型电流继电器取K_ret＝0.85，对静态型电流继电器取K_ret＝0.9～0.95，对微机型电流保护取K_ret＝0.95；I_ld.max.i为线路i最大负荷电流一次有效值；为分别为线路i和线路i+1定时限过电流保护的动作时限。

5.一种应用于阶段式电流保护整定方法的发电机模型，其特征在于，当时间段为[0，Δt]时的发电机模型为E″+X″_d；当时间段为[nΔt，(n+1)Δt]时的发电机模型为K₁₀E″_q0+X″_d、K₂₀E′_q0+X′_d、K₃₀E_q0+X_d、K₄₀E″_d0+X″_q和K₅₀ΔE_f+X_d；当时间段为[t1-Δt,t1]时的发电机模型为E_q0+X_d与ΔE_f+X_d的叠加；

其中，Δt为时间级差，X″_d为发电机d轴次暂态电抗，E″_q0为发电机q轴次暂态电势的初始值，E″_d0为发电机d轴次暂态电势的初始值；

n＝t1/Δt，t1为短路切除时间，E_q′₀为发电机q轴暂态电势的初始值，E_q0为发电机q轴稳态电势值，X′_d为发电机d轴暂态电抗，X_d为发电机d轴同步电抗，ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势，θ₀为短路前空载电动势和端电压之间的夹角，

$K_{30}=(1-e^{-n\mathrm{\&Delta;}t/T_{d0}^{\&prime;}})cos(n\mathrm{\&Delta;}t+{\mathrm{\&theta;}}_0),K_{40}=e^{-n\mathrm{\&Delta;}t/T_{q0}^{\&prime;\&prime;}}\sin (n\mathrm{\&Delta;}t+{\mathrm{\&theta;}}_0),$ X″_q为发电机q轴次暂态电抗，ΔE_f为强行励磁的顶值电势减去运行的空载电势。