[发明专利]计及电网全运行方式的发电机励磁系统调差系数整定方法

说明书

技术领域

本发明计及电网全运行方式的发电机励磁系统调差系数整定方法，主要应用包括电网无功优化、电网经济调度等领域。 

背景技术

发电机励磁系统调差系数是指发电机机端电压变化量和发电机无功功率变化量的比值，调差系数值决定了发电机无功电压调节特性。在电网连续运行过程中，发电机励磁系统调差系数不仅影响并联机组无功分配，也是影响局部电网电压的重要因素。合理整定调差系数可以充分发挥发电机自动的连续无功调节能力，提高发电机对局部电网的电压支撑能力，改善局部电网电压质量。迄今为止，国内外励磁系统调差系数研究主要涉及调差系数对稳定性的影响和单一运行方式下以网损最小为目标的调差系数优化方法，尚无研究在电网全运行方式下以满足电网运行要求为目的的调差系数整定方法。目前各发电厂内发电机励磁系统调差系数整定一般只考虑并联机组无功分配，并未考虑不同调差系数对电网运行电压的影响，对发电机励磁系统调差系数的确定，一直没有明确的设置标准和依据。 

发明内容

本发明的目的是，提供一种科学合理，实用性强，应用效果佳的计及电网全运行方式的发电机励磁系统调差系数整定方法。 

本发明公开了一种计及电网全运行方式的发电机励磁系统调差系数整定方法，该方法根据电网结构和设备参数建立电网潮流计算模型；采集包含电网全部运行方式的历史运行数据，根据历史数据进行潮流计算，获得在电网各种运行方式下各变电站母线电压与发电机励磁系统调差系数的对应关系；根据该对应关系，以电网电压运行要求为限制，反推在全部运行方式下使各变电站母线电压满足电网电压运行要求的发电机励磁系统调差系数整定方案。 

本发明的目的是这样实现的：一种计及电网全运行方式的发电机励磁系统调差系数整定方法，特征是：它包括以下步骤： 

1)建立电网潮流计算模型 

对电网按照电气紧密程度划分为若干区域电网，针对各区域电网无功发电及无功负荷水平，分别分析调差系数整定方案； 

①外部电网等值：当联络线对侧为相邻省电网，根据调度要求，联络线交换功率不得 超限，这种情况下将节点等值为PQ节点，即节点注入有功功率和无功功率取实测数据；当联络线对侧变电站仍属本省电网，根据调度要求，对侧变电站电压调节由相邻区域电网承担，因此将节点等值为PV节点，即注入有功功率取实测数据，电压恒定； 

②电网拓扑及设备参数采集：采集电网各变电站变压器、输电线路、电容/电抗器设备，及各发电厂发电机、主变压器设备参数，结合电网拓扑结构，建立电网潮流计算基本信息； 

③确定各发电机模型：电网无功电压调节主要依靠大型火力发电厂进行，水力发电机厂和其他类型发电厂主要提供有功功率，因此，将各水力发电机组、小型火力发电机组和其他类型发电机组作为PQ型发电机节点，即发电机节点注入有功功率和无功功率取实测数据，此类发电机不参与无功电压调节；将各主要火力发电机组作为PV_refδ节点，此类发电机节点注入有功功率为实测数据，无功功率由调差系数δ和该发电机节点电压共同决定，即 

QG=Vref-VGδ]]>

其中Q_G为发电机无功功率，V_ref机组高压侧电压目标值，V_G为发电机高压侧实际电压，δ为发电机组在高压侧母线处调差系数； 

在电网连续运行过程中，无功负荷随时间变化，使得电网各母线电压波动，此类发电机按照调差系数决定的无功电压特性曲线调节无功功率，参与电网无功电压调节； 

2)采集包含电网全部运行方式的历史运行数据 

实际电网连续运行过程中，随着负荷的变化，电网运行方式也随之改变，不同时刻电网实测运行数据表征当时电网运行方式，在调差系数整定分析过程中，选取不同时段较长时间内电网连续运行数据，使得所选数据包含电网各种运行方式，保证所得结果对各种运行方式都有很好的适应性，所采集的历史运行数据包括上述潮流计算模型中各发电机组和变电站母线的有功功率、无功功率、节点电压数据；