[发明专利]同步发电机参数获取方法及系统

说明书

技术领域

本发明是关于电力系统分析技术，特别是关于电力系统中同步发电机参数获取方法及系统。

背景技术

随着电力系统的容量和规模日益增大，电力系统的安全稳定运行成为首要问题。电力系统稳定性分析广泛采用数值仿真技术(如EMTP、BPA等)，数值仿真技术中合理而准确的发电机参数对准确计算和分析电力系统有着决定性的意义。

目前电力系统分析和计算普遍采用同步发电机参数的设计值或利用常规测试方法(如空载短路试验、三相短路试验等)来测量发电机参数，其不足之处在于不能测量全套发电机参数，同时离线测量不能有效考虑发电机的饱和、涡流效应，使计算和分析结果存在较大误差，不能满足迅速发展的电力系统对其分析和计算提出的要求。

为了解决上述问题，现有技术中采用抛载法或在线参数时域辨识方法测量同步发电机参数。采用抛载法测量同步发电机参数时，在特定转子位置下(发电机分别只有d轴或q轴磁通)，突然切除负载，利用定子端电压的衰减曲线或励磁绕组电流的变化曲线来求取发电机的全套参数。上述的抛载法要求抛载前后励磁电流不变，然而，受励磁调节器工作方式的限制以及自并励系统中定子端电压变化的影响，励磁电流在抛载前后一般都会发生变化，使得测量和分析条件与理论依据出现较大偏差。在线参数时域辨识方法在待测系统上施加扰动信号并录取动态响应，在计算机上利用时间域辨识方法估计同步发电机参数，比较典型的算法有最小二乘法、卡尔曼法、以及一些时域的优化算法等。发电机在线参数时域辨识方法存在的主要问题首先是只能主要通过与传统方法得到的参数相对比以表明其可信的程度，常会遇到不同试验或同一试验辨识所得的参数相差较大，即多解问题，因此无法说明测量的精度；其次，试验时同步发电机所在的环境复杂，受邻近电机的影响以及来自电网侧的扰动等因素都将对试验结果的精确度产生影响；另外，试验时同步发电机处在正常运行的状态，输入的扰动不能太大。

发明内容

本发明目的在于提供一种同步发电机参数获取方法及系统，以获得准确的同步发电机参数，用于准确的分析电力系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种同步发电机参数获取方法，所述的方法包括：根据发电机空载特性试验、空载灭磁试验、D轴抛载试验及Q轴抛载试验分别生成空载特性试验数据、空载灭磁试验数据、D轴抛载试验数据及Q轴抛载试验数据；根据所述的空载特性试验数据、空载灭磁试验数据、D轴抛载试验数据及Q轴抛载试验数据分别创建空载特性仿真模型、空载灭磁仿真模型、D轴抛载仿真模型及Q轴抛载仿真模型；对发电机空载特性试验数据中的转子电压及转子电流数据进行拟合，生成饱和特性数据；根据所述的饱和特性数据分别修正所述的空载灭磁试验数据、D轴抛载试验数据及Q轴抛载试验数据中的定子电压数据及转子电压、电流数据，生成定子电压试验波形及转子电压、电流波形；将发电机出厂参数及空载灭磁试验数据中修正后的所述转子电压、电流数据输入到所述的空载灭磁仿真模型中生成空载灭磁仿真波形；根据空载灭磁试验的所述定子电压试验波形修正所述的空载灭磁仿真波形，输出瞬态时间常数；将所述的发电机出厂参数、瞬态时间常数及D轴抛载试验数据及Q轴抛载试验数据中修正后的所述转子电压、电流数据分别输入到对应的D轴抛载仿真模型及Q轴抛载仿真模型中，生成D轴抛载仿真波形及Q轴抛载仿真波形；根据D轴抛载试验及Q轴抛载试验的所述定子电压试验波形分别修正所述的D轴抛载仿真波形及Q轴抛载仿真波形，输出D轴参数及Q轴参数。