在电力系统时域仿真和稳定性分析中,选用合适的同步发电机模型是非常重要的。七阶同步发电机模型的时域仿真结果非常准确,并且能够给出正确的稳定性分析结果,但是由于七阶同步发电机模型考虑进了定子上的快速电子暂态,在用它进行时域仿真的时候需要很小的仿真步长,所以用七阶模型仿真的计算量大,分析效率低。在现代电力系统中,并列运行的同步发电机数量众多,由于七阶发电机模型阶次高,过高的微分方程阶数会带来“维数灾难”问题,因而使分析计算实际上无法进行。为了降低计算量,提高分析效率,忽略了定子暂态的五阶发电机模型在当前的电力工业界中很常用。但是五阶发电机模型的一个核心缺陷是它的时域仿真结果可能跃进或者保守,导致其稳定性分析结果可能不准确。为了提高五阶发电机模型的仿真准确度并保证稳定性分析的正确性,传统方法在发电机的转子运动方程上加入了一个常数阻尼项,但相应的阻尼系数值却难以确定,工业界常将此阻尼系数值简单置零,但是这样并不能提高五阶发电机模型的仿真和稳定性分析的准确度。本文针对此问题,为同步发电机五阶模型构造了一个分段阻尼项,并给出了构造的理论依据及其物理解释;本文还提出了一种计算分段阻尼项中阻尼系数的迭代计算方法。经算例测试证明,加上所提出的分段阻尼项之后,五阶发电机模型的时域仿真精度和稳定性分析准确性能够大大提升,比传统的常数阻尼项和零阻尼项都要准确的多,并且仿真结果非常接近于七阶模型。本文对所研究的分段阻尼系数值在不同的暂态条件下所呈现出的规律性也进行了探究,例如,算例数据证明分段阻尼系数值在不同的负荷水平下具有良好的鲁棒性,并且在一定范围内随着负荷水平的变化呈现出明显的线性规律,分段阻尼系数对不同故障地点还具有群聚性等。最后本文基于物理意义分析和算例测试结果,结合分段阻尼系数的优秀特征,给出了所提出的分段阻尼系数值的两种实际应用方法,具有一定程度的在线应用潜力。