【正文】 機共 34級。 主蒸汽分別由兩側(cè)的過熱器出口聯(lián)箱引出，經(jīng) 2個高壓主汽門、 6個高壓調(diào)節(jié)汽門進入汽輪機高壓缸。 蒸汽在中壓缸做功后，經(jīng)連通管進入低壓缸。 高壓缸 中壓缸 低壓缸 主蒸汽 主蒸汽 再熱蒸汽 再熱蒸汽 至再熱器 凝結(jié)水和給水 在建立汽輪機的流量和輸出功率計算模型時有兩種方案： （ 1）以高壓缸和中低壓缸分別作為一個環(huán)節(jié)的計算模型。將汽輪機化分為若干級組，即調(diào)節(jié)級作 為一個計算環(huán)節(jié)，其余均按抽汽段將汽輪機化分為若干計算環(huán)節(jié)。 （ 1）高壓缸的進汽量 非臨界流動條件有： vrrrvvrvTTPPPPFF1122212221 ????對臨界流動條件有： vrrvrvTTPPFF1111 ??（ 333） （ 334） Fr， Pr， Tr—— 額定工況下的蒸汽流量（ kg/s）、 入口壓力（ Pa） 和溫度（ K）； Fv， Pv， Tv—— 變動工況下的蒸汽流量（ kg/s）、 入口壓力（ Pa） 和溫度（ K）； 角標 1， 2—— 分別表示級組入口和出口。 對于采用節(jié)流和噴嘴配汽的機組，其高壓缸的進汽量為： vvhrv TPKF11?? （ 336） 式中： —— 配汽凸輪轉(zhuǎn)角，代表高壓缸調(diào)速汽門開度。 i?（ 3）通過各級組的蒸汽流量 i e x tii FFF ?? ? 1（ 338） 式中 Fi —— 本級組的進汽量； Fi1—— 上個級組的排汽量； Fiext—— 本級組的抽汽量。 )(iniP)(iniF每個級組出口焓值為： ][ * )()()()( o u tiiniiinio u ti HHHH ??? ? （ 340） 式中： —— 級組進口汽焓和出口理想絕熱汽焓 (J/kg)； * )()( , outiini HHi? —— 級組效率。 iphp ?? , 發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型 發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型包括： 轉(zhuǎn)子運動方程 同步發(fā)電機的電壓電流方程式 勵磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 發(fā)電機轉(zhuǎn)子的運動方程 同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械角加速度與作用在轉(zhuǎn)子軸上的不平衡轉(zhuǎn)矩之間有如下關(guān)系： MdtdJKdtdJKdt adJ ???? 2222 ????（ 343） J—— 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量（ kgm）。 00 ????? ????dtddtd或 （ 344） 將此式代入（ 343），并以 乘全式，則有： 0?由于作用在轉(zhuǎn)子上的不平衡轉(zhuǎn)矩與不平衡功率之間有如下關(guān)系： ??kNM g??? （ 345） gN? —— 轉(zhuǎn)子不平衡功率（ MW）； sf /1002 00 ??? ??以上方程采用功率的“ 有名值 ”，但在電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算中，功率通常采用“ 標幺值 ” 形式。s）； ??????????????????00202?????? gNdtdJK001 ???? ???????? ??dtd（ 346） （ 347） 通常用 阻尼系數(shù) D來實現(xiàn)阻尼繞組產(chǎn)生的電磁阻尼轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)動損耗造成的機械阻尼轉(zhuǎn)矩的影響。 )1()(1 ???? ??? DNNTdtd gtJ)1(2 0 ?? ??? fdtd（ 348） 同步發(fā)電機的基本方程式 ? 在電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算中，欲求解轉(zhuǎn)子運動方程必須先求出同步發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩。但同步發(fā)電機接入電網(wǎng)后，其定子電流和電壓不僅與發(fā)電機本身的電勢和電抗有關(guān)，而且還與外部網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)。 從電磁關(guān)系方面看，同步發(fā)電機有六個繞組，即三個定子繞組 a， b， c， 一個勵磁繞組 f 和兩個等效的阻尼繞組 D、 Q。 六個繞組間有磁的耦合。 勵磁繞組 阻尼繞組 定子繞組 六個電路的磁鏈方程為： ???????????????????????????????????????????????????????????????????QDfcbaQDQfQcQbQaDQDDDfDcDbDafQfDfffcfbfacQcDcfcccbcabQbDbfbcbbbaaQaDafacabaaQDfcbaiiiiiiLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL（ 349） 式中：（ 1） Ljk=自感， 時； Ljk=互感， 時 kj? kj?（ 2）且在所有情況下 Ljk=Lkj。 由于繞組 D， Q和 f 在空間互差 電弧度，所以，阻尼繞組Q， D及勵磁繞組 f 間的互感系數(shù)為零。 a， b， c， f， D， Q分別表示各繞組。 dtdp /?下面用派克變換來簡化對同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)描述： —— 即將所有定子量 a、 b、 c相轉(zhuǎn)換為隨轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)的坐標軸上的新變量。 （ 2）橫軸：沿轉(zhuǎn)子磁場繞組的橫軸方向，用 q表示橫軸。而得到簡化 對上述兩個矩陣方程進行派克變換，并以 標幺值 形式表示得到的磁鏈和電壓矩陣方程為： ???????????????????????????????????????????????????????????????????QDfqdk q qa kqk d df k da kdf k dffafa kqqa kdafdQDfqdiiiiiiXXXXXXXXXXXXXX0000000000000000000000000磁鏈矩陣方程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????0000)1()1(00000000000000000000000000000000000dqQDfqdQDfqdQDfcbafqdssppppppiiiiiirrrrrrvvvv電壓矩陣方程 Xd、 Xq、 X0分別是 d， q軸自感電抗和零序電抗。 Xaf， Xakd， Xakq為 d 軸定子等效繞組與勵磁繞組、縱軸阻尼繞組 D、 橫軸阻尼繞組 Q間的互感； （ 351） （ 352） fkd為繞組 f 與 D之間的互感。 s為轉(zhuǎn)差率，其定義為： 。 對于電站實時仿真，對上述方程式還需做進一步簡化處理。 （ 1）正常運行情況 ? 忽略阻尼繞組的作用； ? 忽略定子電阻； ? 不考慮轉(zhuǎn)速變化對旋轉(zhuǎn)電勢的影響 ， 即認為 s=0； ? 三相對稱運行 ， 即 。 這樣，在零序分量為零的條件下，由電功率定義可得到： 發(fā)電機的有功功率為： qqddD ivivN ??發(fā)電機的無功功率為： qqqqQ ivivN ??定子電壓的幅值為： 22qd vvV ??定子電流的幅值為： 22qd iiI ??當同步發(fā)電機接在無窮大電網(wǎng)時，其中： LdSqd XXVEi????? ?c o sLqsqXXVi???si nfffafq XXE ???ffafdd XXXX ??? ,式中： XL—— 發(fā)電機與電網(wǎng)間的電抗； VS—— 電網(wǎng)電壓。 做如下簡化假設(shè)： 0,0 00 ??? pv根據(jù)假設(shè)，則磁鏈和電壓方程變?yōu)槿缦滦问剑? ??????????????????????????????????????????????????????QDfqdkq qa k qkd df kda k df kdffafa k qqa k dafdQDfqdiiiiiXXXXXXXXXXXXX000000000000??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????000)1()1(000000000000000000000000dqQDfqdQDffqdssppppprrrvvv??????????????????????????????????????????????????????QDfqdkq qa kqkd df kda kdf kdffafa kqqa kdafdQDfqdpipipipipiXXXXXXXXXXXXXppppp000000000000（ 360） 在以 Xaf基準的標幺值系統(tǒng)中， 因此可得： aqa kqf kda kdaf XXXXX ??? ,?????????????????????aqDLkq qafDLaddaffLffaqSLqafSLdXXXXXXXXXXXXXXXXX（ 361） 式中： XfL為轉(zhuǎn)子漏抗， XDL， XQL為阻尼繞組漏抗。 （ 363） （ 364） ? 電站中的補給水箱 、 凝結(jié)水貯水箱等為單相介質(zhì)箱（ single phase tank） 。 容積的數(shù)學(xué)模型 單相箱的數(shù)學(xué)模型 單相箱壓力計算 箱底總壓力由箱內(nèi)靜壓頭加上液面上非凝結(jié)氣體的壓力來計算。然而，計算中應(yīng)考慮氣體的類型，即氣體溶解于液體的影響。m3/（ kg 如果箱是對大氣開口的，是 Pg等于大氣壓。質(zhì)量積分公式如下： ???? ??????? ????? ????Nkfknififf FFMM11)()(???? ??????? ????? ????Nkgknigigg FFMM11)()(（ 367） 式中 —— 上次計算的箱內(nèi)液體質(zhì)量（ kg）； —— 上次計算的箱內(nèi)氣體質(zhì)量（ kg）；