CN113300383B - 一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

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CN113300383B CN202110409530.1A CN202110409530A CN113300383B CN 113300383 B CN113300383 B CN 113300383B CN 202110409530 A CN202110409530 A CN 202110409530A CN 113300383 B CN113300383 B CN 113300383B
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Abstract

本发明公开了一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：1)获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；2)建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；3)构建电网侧方程；4)获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；5)构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，本发明能够在交直流电网环境下进行多机PSS性能分析及小干扰稳定性分析。

Description

一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明属于电力系统稳定器建模分析技术领域，涉及一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
随着电力系统规模的不断扩大，以及自并励等快速微机励磁系统的广泛应用，动态稳定问题(低频振荡问题)已成为影响电网系统安全、稳定、经济运行的最重要的因素之一。研究表明，在互联的电力系统中一般都存在两种振荡模式，即地区性振荡模式(频率一般在0.5～2.0Hz)和区域间振荡模式(频率一般在0.1～0.5Hz)。要解决属于地区性振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，可以通过在一个或少数几个电厂配置电力系统稳定器来完成；要解决属于区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，仅靠在一个或少数几个发电厂配置PSS是不够的，需要在一大批与该振荡模相关的发电机上配置电力系统稳定器(PSS)，才能有效地解决区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，保证连网系统的安全、稳定、经济运行。
简单来说，需要一种能用于当前电网多机PSS小干扰稳定分析的机电暂态模型，来分析系统发生小扰动后的自愈能力以及PSS参数整定的正确性。其中，单机-无穷大系统的静态稳定模型可用经典的Heffron-Phillips模型，多机场景下则难以考虑系统运行方式改变时的过渡状态稳定性。另外，当前电网交直流耦合变深，近直流送出点的大型同步发电机静态稳定性分析的考虑尤为重要。
因此，需要进一步研究在交直流电网环境下，从而能够在交直流电网环境下多机PSS性能分析及小干扰稳定性分析，用于保证电力系统安全稳定运行的相关问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质，该方法、系统、设备及存储介质能够在交直流电网环境下进行多机PSS性能分析及小干扰稳定性分析。
为达到上述目的，本发明所述的机电暂态建模方法包括以下步骤：
1)获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；
2)根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；
3)构建电网侧方程；
4)获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；
5)根据步骤2)分解的结果、步骤4)变换的结果以及步骤3)建立的电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模。
待建模电力系统的基本电气参数包括转动惯量H、发电机纵轴同步电抗Xd、发电机横轴同步电抗Xq、发电机纵轴暂态电抗X’d、发电机横轴暂态电抗X’q、纵轴励磁绕组时间常数Td0'及横轴励磁绕组时间常数Tq0'；
待建模电力系统的控制参数包括励磁放大倍数KA、励磁时间常数TA、PSS增益倍数KPSS及PSS时间常数。
建立的同步发电机机电暂态模型为：
Figure BDA0003023599250000031
其中，δ为转子角度，ω为转子转速，ωs为同步发电机速度，E′d及E′q分别为电抗X′d和X′q上的内电势，Id和Iq为同步发电机定子电流在dq坐标下的分量，TJ为发电机转子时间常数，D为阻尼常数，TM机械功率输入，Ef为励磁电压，V为发电机机端电压，Vref为电压参考值，i为第i台发电机。
利用式(2)将第i台发电机的电压及电流输出量分解到dq坐标系下；
Figure BDA0003023599250000032
其中，Rs为发电机定子直阻。
步骤3)的具体操作过程为：
将待建模电力系统等效为m台发电机节点、n个负荷节点及一个平衡节点，将电力系统中的变压器及输电线支路写成节点导纳的形式，再由导纳矩阵描述电流、电压关系为：
Figure BDA0003023599250000041
其中，Is及Vs分别为平衡节点对网络的注入电流及节点电压，IG及VG分别为发电机节点到网络的注入电流矢量及节点电压矢量，IL和VL分别为负载节点对网络的注入电流矢量及节点电压矢量；
负荷节点为无源节点，通过潮流计算过程反映在节点出力值设置上，将发电机节点变换到dq坐标系下，然后与网络模型通过电流、电压的分量形式进行接口化，其中，式(3)中发电机部分的向量为：
Figure BDA0003023599250000042
通过潮流计算的结果实现模型的初始值、网侧与机源的相互作用，同时利用动态潮流计算结果更新Ybus中的Vs、VL及式(3)。
步骤4)中将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量根据式(5)变换到dq坐标系下：
Figure BDA0003023599250000043
其中，usxy，ucxy为网侧和换流站侧电压的x-y分量，isxy为换流站端口电流的x-y分量，Rarm及Larm为桥臂电阻和电抗，udc为换流器的直流节点电压，Ceq为MMC的等效电容电压，uCeq为MMC的等效电容电压，Pdc为直流电源，ωB为参考角速度，ω1为角速度；
考虑同步发电机与网侧模型的接口为dq坐标系，利用式(6)进行dq坐标变换；
Figure BDA0003023599250000051
其中，θ为锁相环的输出功角，udq为d-q轴上的电压分量，uxy为x-y轴上的电压分量。
步骤5)中设置的机电暂态扰动场景包括发电机电压阶跃场景及发电机出口三相短路场景，观测的电力系统模型的电气量包括节点电压及发电机有功功率。
一种机电暂态建模系统包括：
获取模型，用于获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；
同步发电机模块，用于根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；
电网侧模块，用于构建电网侧方程；
直流站模块，用于获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；
建模模块，用于根据所述分解的结果、所述变换的结果以及所述电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述机电暂态建模方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述机电暂态建模方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的机电暂态建模方法、系统、设备及存储介质在具体操作时，基于同步发电机、电网侧及直流站构建电力系统模型，再设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，以分析在交直流电网环境下的多机PSS性能及小干扰稳定性，实现多机PSS稳定性的实际工程应用研究，保证电力系统安全稳定运行。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为同步发电机模型所采用的简化控制框图；
图2为VSC直流换流站内环电流调节的简化控制框图；
图3为单机无穷大系统的试验数据电压曲线验证图；
图4为交直流系统中PSS性能的比较结果图；
图5为IEEE 39系统中无PSS发电机电压曲线结果图；
图6为IEEE 39系统中有PSS发电机电压曲线结果图；
图7为IEEE 39系统中无PSS发电机有功功率曲线结果图；
图8为IEEE 39系统中有PSS发电机有功功率曲线结果图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例一
本发明所述的机电暂态建模方法包括以下步骤：
1)获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；
待建模电力系统的基本电气参数包括转动惯量H、发电机纵轴同步电抗Xd、发电机横轴同步电抗Xq、发电机纵轴暂态电抗X’d、发电机横轴暂态电抗X’q、纵轴励磁绕组时间常数Td0'及横轴励磁绕组时间常数Tq0'；
待建模电力系统的控制参数包括励磁放大倍数KA、励磁时间常数TA、PSS增益倍数KPSS及PSS时间常数。
2)根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；
建立的同步发电机机电暂态模型为：
Figure BDA0003023599250000081
其中，δ为转子角度，ω为转子转速，ωs为同步发电机速度，E′d及E′q分别为电抗X′d和X′q上的内电势，Id和Iq为同步发电机定子电流在dq坐标下的分量，TJ为发电机转子时间常数，D为阻尼常数，TM机械功率输入，Ef为励磁电压，V为发电机机端电压，Vref为电压参考值，i为第i台发电机。
利用式(2)将第i台发电机的电压及电流输出量分解到dq坐标系下；
Figure BDA0003023599250000082
其中，Rs为发电机定子直阻。
3)构建电网侧方程；
步骤3)的具体操作过程为：
将待建模电力系统等效为m台发电机节点、n个负荷节点及一个平衡节点，将电力系统中的变压器及输电线支路写成节点导纳的形式，再由导纳矩阵描述电流、电压关系为：
Figure BDA0003023599250000091
其中，Is及Vs分别为平衡节点对网络的注入电流及节点电压，IG及VG分别为发电机节点到网络的注入电流矢量及节点电压矢量，IL和VL分别为负载节点对网络的注入电流矢量及节点电压矢量；
负荷节点为无源节点，通过潮流计算过程反映在节点出力值设置上，将发电机节点变换到dq坐标系下，然后与网络模型通过电流、电压的分量形式进行接口化，其中，式(3)中发电机部分的向量为：
Figure BDA0003023599250000092
通过潮流计算的结果实现模型的初始值、网侧与机源的相互作用，同时利用动态潮流计算结果更新Ybus中的Vs、VL及式(3)。
4)获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；
步骤4)中将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量根据式(5)变换到dq坐标系下：
Figure BDA0003023599250000101
其中，usxy，ucxy为网侧和换流站侧电压的x-y分量，isxy为换流站端口电流的x-y分量，Rarm及Larm为桥臂电阻和电抗，udc为换流器的直流节点电压，Ceq为MMC的等效电容电压，uCeq为MMC的等效电容电压，Pdc为直流电源，ωB为参考角速度，ω1为角速度；
考虑同步发电机与网侧模型的接口为dq坐标系，利用式(6)进行dq坐标变换；
Figure BDA0003023599250000102
其中，θ为锁相环的输出功角，udq为d-q轴上的电压分量，uxy为x-y轴上的电压分量。
5)根据步骤2)分解的结果、步骤4)变换的结果以及步骤3)建立的电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模。
步骤5)中设置的机电暂态扰动场景包括发电机电压阶跃场景及发电机出口三相短路场景，观测的电力系统模型的电气量包括节点电压及发电机有功功率。
具体的暂态扰动形式由下述过程实现：
a)阶跃量扰动可直接在图1所示的发电机励磁调节环节中的给定值叠加设置阶跃变化信号，阶跃量一般设置±0.5以内，外部特性表征发电机机端电压瞬时发生±5％的变化量；
b)机端发生三相短路的设置可利用经典转移阻抗计算短路电流的方式，将故障点设置在所模拟的发电机节点上即可。
实施例二
一种机电暂态建模系统包括：
获取模型，用于获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；
同步发电机模块，用于根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；
电网侧模块，用于构建电网侧方程；
直流站模块，用于获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；
建模模块，用于根据所述分解的结果、所述变换的结果以及所述电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模。
实施例三
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述机电暂态建模方法的步骤。
实施例四
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述机电暂态建模方法的步骤。
实施例五
为验证模型的正确性，利用同步发电机励磁试验的记录数据来验证模型的正确性。在同一场景下建立单机无穷大总线系统，设置相同的扰动，并比较输出结果。现场给定的扰动为机组并网时励磁电压给定值的±3％阶跃试验，试验记录和模型输出的曲线比较结果如图3所示，结果表明，该模型是合理的。
实施例六
本实施例建立一个简单的带VSC接口的单机无穷大总线系统，为说明PSS性能对交直流系统稳定性的影响，并网母线发生三相短路故障点，0.1s后消除，VSC采用常数有功功率控制模式，交直流系统的一些参数混合动力系统如表1所示，在没有PSS的情况下，得阻尼的不稳定解为-0.017，特征值为0.138±i8.261出现在1.32Hz处。当应用PSS时，系统的各阶特征值都处于稳定区域，而原有不稳定的特征值出现在6.05Hz，阻尼为0.233和特征值为-9.136±i38.067。电压曲线并联点，发电机输出有功功率为如图4所示，结果表明模型验证PSS的设置是非常必要的，正确设置PSS参数是非常必要的有利于提高系统的稳定性。
表1
Figure BDA0003023599250000121
实施例七
以一个典型的IEEE39节点系统10机39母线为例，验证多机励磁系统稳定性分析的有效性，10台发电机励磁参数如表2所示，31号节点(G2)为平衡节点。所有发电机节点设为1s三相短路故障，0.1s后故障恢复，观察比较有无PSS的性能，电压稳定性比较中，无PSS作用的十机电压曲线如图5所示，有PSS作用的如图6所示。功率稳定性比较中，无PSS作用的有功功率曲线如图7所示，有PSS作用的如图8所示。
设系统中可能发生模拟扰动，通过非线性仿真来研究系统的这种现象，可以观察到它在扰动开始时并没有立即发散，而是在5次以上的振荡后发散，最终崩溃。通过对系统的特征值分析，发现在无PSS的情况下，系统具有中心频率分别为0.96Hz和0.63Hz的负阻尼点，特征值分别为0.26±i6.62和0.01±i3.96。考虑PSS后，中心频率分别为0.93hz和0.58Hz，特征值分别为0.97±i5.83和0.77±i3.64。它不仅补偿了特征频率处的负阻尼，而且增加了阻尼值。再次说明了本发明可用于分析实际问题的合理性。
表2
Figure BDA0003023599250000131
Figure BDA0003023599250000141
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机电暂态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；
2)根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；
3)构建电网侧方程；
4)获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；
5)根据步骤2)分解的结果、步骤4)变换的结果以及步骤3)建立的电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模；
待建模电力系统的基本电气参数包括转动惯量H、发电机纵轴同步电抗Xd、发电机横轴同步电抗Xq、发电机纵轴暂态电抗X’d、发电机横轴暂态电抗X’q、纵轴励磁绕组时间常数Td0'及横轴励磁绕组时间常数Tq0'；
待建模电力系统的控制参数包括励磁放大倍数KA、励磁时间常数TA、PSS增益倍数KPSS及PSS时间常数；
建立的同步发电机机电暂态模型为：
Figure FDA0004221501150000021
其中，δ为转子角度，ω为转子转速，ωs为同步发电机速度，E′d及E′q分别为电抗X′d和X′q上的内电势，Id和Iq为同步发电机定子电流在dq坐标下的分量，TJ为发电机转子时间常数，D为阻尼常数，TM机械功率输入，Ef为励磁电压，V为发电机机端电压，Vref为电压参考值，i为第i台发电机；
利用式(2)将第i台发电机的电压及电流输出量分解到dq坐标系下；
Figure FDA0004221501150000022
其中，Rs为发电机定子直阻；
步骤3)的具体操作过程为：
将待建模电力系统等效为m台发电机节点、n个负荷节点及一个平衡节点，将电力系统中的变压器及输电线支路写成节点导纳的形式，再由导纳矩阵描述电流、电压关系为：
Figure FDA0004221501150000023
其中，Is及Vs分别为平衡节点对网络的注入电流及节点电压，IG及VG分别为发电机节点到网络的注入电流矢量及节点电压矢量，IL和VL分别为负载节点对网络的注入电流矢量及节点电压矢量；
由于负荷节点为无源节点，通过潮流计算过程反映在节点出力值设置上，将发电机节点变换到dq坐标系下，然后与网络模型通过电流、电压的分量形式进行接口化，其中，式(3)中发电机部分的向量为：
Figure FDA0004221501150000031
通过潮流计算的结果实现模型的初始值、网侧与机源的相互作用，同时利用动态潮流计算结果更新Ybus中的Vs、VL及式(3)；
步骤4)中将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量根据式(5)变换到dq坐标系下：
Figure FDA0004221501150000032
其中，usxy，ucxy为网侧和换流站侧电压的x-y分量，isxy为换流站端口电流的x-y分量，Rarm及Larm为桥臂电阻和电抗，udc为换流器的直流节点电压，idc为换流器的直流电流，Ceq为MMC的等效电容电压，uCeq为MMC的等效电容电压，Pdc为直流电源有功功率，ωB为参考角速度，ω1为角速度；
考虑同步发电机与网侧模型的接口为dq坐标系，利用式(6)进行dq坐标变换；
Figure FDA0004221501150000033
其中，θ为锁相环的输出功角，udq为d-q轴上的电压分量，uxy为x-y轴上的电压分量。
2.根据权利要求1所述的机电暂态建模方法，其特征在于，步骤5)中设置的机电暂态扰动场景包括发电机电压阶跃场景及发电机出口三相短路场景，观测的电力系统模型的电气量包括节点电压及发电机有功功率。
3.一种机电暂态建模系统，其特征在于，包括：
获取模型，用于获取待建模电力系统的基本电气参数及控制参数；
同步发电机模块，用于根据待建模电力系统的基本电气参数及控制参数建立同步发电机机电暂态模型，再将同步发电机机电暂态模型输出的电压及电流量分解到dq坐标系下；
电网侧模块，用于构建电网侧方程；
直流站模块，用于获取直流站的参数，根据所述直流站的参数建立直流换流站机电暂态模型，并将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量变换到dq坐标系下；
建模模块，用于根据所述分解的结果、所述变换的结果以及所述电网侧方程构建电力系统模型，然后设置机电暂态扰动场景，观测电力系统模型的电气量在扰动下能否过渡到新的平衡点，获取不同PSS参数下电力系统模型的输出量，完成机电暂态建模；
待建模电力系统的基本电气参数包括转动惯量H、发电机纵轴同步电抗Xd、发电机横轴同步电抗Xq、发电机纵轴暂态电抗X’d、发电机横轴暂态电抗X’q、纵轴励磁绕组时间常数Td0'及横轴励磁绕组时间常数Tq0'；
待建模电力系统的控制参数包括励磁放大倍数KA、励磁时间常数TA、PSS增益倍数KPSS及PSS时间常数；
建立的同步发电机机电暂态模型为：
Figure FDA0004221501150000051
其中，δ为转子角度，ω为转子转速，ωs为同步发电机速度，E′d及E′q分别为电抗X′d和X′q上的内电势，Id和Iq为同步发电机定子电流在dq坐标下的分量，TJ为发电机转子时间常数，D为阻尼常数，TM机械功率输入，Ef为励磁电压，V为发电机机端电压，Vref为电压参考值，i为第i台发电机；
利用式(2)将第i台发电机的电压及电流输出量分解到dq坐标系下；
Figure FDA0004221501150000052
其中，Rs为发电机定子直阻；
步骤3)的具体操作过程为：
将待建模电力系统等效为m台发电机节点、n个负荷节点及一个平衡节点，将电力系统中的变压器及输电线支路写成节点导纳的形式，再由导纳矩阵描述电流、电压关系为：
Figure FDA0004221501150000053
/>
其中，Is及Vs分别为平衡节点对网络的注入电流及节点电压，IG及VG分别为发电机节点到网络的注入电流矢量及节点电压矢量，IL和VL分别为负载节点对网络的注入电流矢量及节点电压矢量；
由于负荷节点为无源节点，通过潮流计算过程反映在节点出力值设置上，将发电机节点变换到dq坐标系下，然后与网络模型通过电流、电压的分量形式进行接口化，其中，式(3)中发电机部分的向量为：
Figure FDA0004221501150000061
通过潮流计算的结果实现模型的初始值、网侧与机源的相互作用，同时利用动态潮流计算结果更新Ybus中的Vs、VL及式(3)；
步骤4)中将直流换流站机电暂态模型输出的电压及电流量根据式(5)变换到dq坐标系下：
Figure FDA0004221501150000062
其中，usxy，ucxy为网侧和换流站侧电压的x-y分量，isxy为换流站端口电流的x-y分量，Rarm及Larm为桥臂电阻和电抗，udc为换流器的直流节点电压，idc为换流器的直流电流，Ceq为MMC的等效电容电压，uCeq为MMC的等效电容电压，Pdc为直流电源有功功率，ωB为参考角速度，ω1为角速度；
考虑同步发电机与网侧模型的接口为dq坐标系，利用式(6)进行dq坐标变换；
Figure FDA0004221501150000071
其中，θ为锁相环的输出功角，udq为d-q轴上的电压分量，uxy为x-y轴上的电压分量。
4.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述机电暂态建模方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述机电暂态建模方法的步骤。
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