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龙图腾网获悉南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司申请的专利一种高效同步机的电磁暂态建模方法、系统及设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115021638B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210674165.1，技术领域涉及：H02P21/14；该发明授权一种高效同步机的电磁暂态建模方法、系统及设备是由吴小珊;周保荣;洪潮;赵利刚;周挺辉;涂思嘉;王长香;甄鸿越;黄冠标;徐原;毛振宇设计研发完成，并于2022-06-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高效同步机的电磁暂态建模方法、系统及设备在说明书摘要公布了：本发明实施例涉及一种高效同步机的电磁暂态建模方法、系统及设备，该方法通过预测同步机的第一转子角速度、第一转子角、电枢电流的第一电流q分量和第一电流d分量经过建立模拟同步机的第一诺顿电路，通过将等值后的第二诺顿电路与网络电导矩阵同时求解，得到同步机端口的三相电压；根据三相电压进而得到第二电流q分量、第二电流d分量、第二转子角速度和第二转子角，采用误差控制迭代求解确定同步机电磁暂态仿真计算结果，不仅避免出现同步机旋转电势的历史量和当前量，提高了仿真计算结果的精度，计算的结果能在达到相域模型精度的基础上又能保持dq0模型的计算效率，能够适合用于工程实际计算的电力系统电磁暂态仿真。

本发明授权一种高效同步机的电磁暂态建模方法、系统及设备在权利要求书中公布了：1.一种高效同步机的电磁暂态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采用线性外推法预测同步机某一时刻的第一转子角速度、第一转子角、电枢电流的第一电流q分量和第一电流d分量；S2.根据所述第一电流q分量和所述第一电流d分量确定模拟同步机的第一诺顿电路；通过坐标变换将所述第一诺顿电路从dq0量转换为abc相量的第二诺顿电路；S3.将所述第二诺顿电路中等值电阻矩阵求逆得到等值电导矩阵，并将等值电导矩阵输入网络电导矩阵中进行求解，得到同步机端口的三相电压；S4.根据所述三相电压确定同步机电枢电流的第二电流q分量、第二电流d分量和转子电流，以及确定同步机的定子磁链d分量和定子磁链q分量；S5.通过所述第二电流q分量、所述第二电流d分量、所述定子磁链d分量和所述定子磁链q分量在机械系统方程中求解，得到同步机的第二转子角速度和第二转子角；S6.将所述第二电流q分量、所述第二电流d分量、所述第二转子角速度、所述第二转子角分别与对应的所述第一电流q分量、所述第一电流d分量、所述第一转子角速度、所述第一转子角计算，得到对应的误差绝对值；若所有的误差绝对值均小于误差允许值，返回步骤S1；根据所述三相电压确定同步机电枢电流的第二电流q分量、第二电流d分量和转子电流，以及确定同步机的定子磁链d分量和定子磁链q分量包括：对所述三相电压采用派克变换转换得到与所述三相电压对应的dq0轴电压分量；根据定子侧的戴维南方程的矩阵参数和所述dq0轴电压分量，通过电枢电流计算公式计算得到同步机电枢电流的第二电流q分量和第二电流d分量；基于同步机的参数数据、所述dq0轴电压分量、所述第二电流q分量和所述第二电流d分量，通过转子电流计算公式计算得到同步机的转子电流；基于同步机的参数数据、所述第二电流q分量和所述第二电流d分量以及所述转子电流，通过定子磁链dq分量计算公式计算得到同步机的定子磁链d分量和定子磁链q分量；其中，所述派克变换为： 所述电枢电流计算公式为： 所述转子电流计算公式为： ir＝[ifiDigiQ]T 所述定子磁链dq分量计算公式为： 式中，为第二电流d分量，为第二电流q分量，Rd、Rq、R0均为定子侧的戴维南方程中电阻矩阵的电阻参数，ed、eq、e0均为定子侧的戴维南方程中电压源矩阵的电压参数，θ1为第一转子角，va为三相电压的a相电压，vb为三相电压的b相电压，vc为三相电压的c相电压，vd为dq0轴电压分量的第一电压d分量，vq为dq0轴电压分量的第二电压q分量，v0为dq0轴电压分量的第三电压0分量，λd为定子磁链d分量，λq为定子磁链q分量，同步机的参数数据包括同步机的直轴电枢绕组自感Ld、直轴电枢绕组与励磁绕组互感Mdf、直轴电枢绕组与直轴阻尼绕组D互感MdD、交轴电枢绕组自感Lq、交轴电枢绕组与交轴阻尼绕组g互感Mqg、交轴电枢绕组与交轴阻尼绕组Q互感MqQ、励磁电流if、直轴阻尼绕组D电流iD、交轴阻尼绕组g电流ig和交轴阻尼绕组Q电流iQ，ir为转子电流矩阵，为同步机的定子自感dq0矩阵，Rs为同步机的定子电阻矩阵，k为2Δt，为同步机的定转子互感dq0矩阵，和分别为上一时步的定子电流、定子电压和定子磁链相域矩阵，Δt为仿真步长，为第一电流d分量，为第一电流q分量，i0为dq0轴电流的0分量。

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