[发明专利]基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统发电机励磁系统中电压调差率的整定方法，特别是一种基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法。

背景技术

励磁系统中的调差系数称为电压调差率或者无功调差率，我国励磁系统国标对电压调差率的定义是：发电机在功率因数等于零的情况下，无功电流从零变化到额定定子电流值时，发电机端电压的变化率。在现代广泛采用的快速励磁系统中，由于自然调差率很小，所以附加调差对改善系统电压稳定性、改善发电厂间的无功分配有十分明显的作用。

目前存在两种调差系数整定方法：

一是根据简单整定原则进行整定。对于并列运行的机组，为保证机组的稳定运行和无功的合理分配，原则上要求各机组在并列点具有正调差且调差系数完全相等，一般可取调差系数3%-5%。对于通过变压器并列方式，如果发电机通过变压器在高压母线并列，并列点的调差系数需考虑变压器的压降作用。

另外一种方法是从静态的角度出发，提出了电力系统发电机励磁系统中负荷补偿系数的优化模型和优化方法，建立了以系统有功网损为最小的目标函数、电网潮流方程为约束条件和发电机升压变压器阻抗为控制变量的优化模型，该模型是一个优化潮流的应用。

第一种调差率整定方法不足之处是：由于各电厂的励磁方式、接线方式和运行情况各不相同，各有其特点，电网中每个节点对无功需求不同，每个电厂机组的开环放大倍数、闭环放大倍数以及励磁系统AVR的PID构成也不一样，电网对电压调差率的要求显然也是不相同的，按常规值整定存在不合理的地方。

第二种调差率整定方法不足之处是：该方法只对特定断面进行优化，不同运行情况具有不同的整定值，而目前还无法做到机组调差率实时整定，整定值一旦确定，通常几个月或半年均不会改动，由于电网负荷在实时发生变化，因此该方法获得的整定值在实际中的运行效果的难以保证，同时，该方法要求进行全网优化，对于复杂电网，计算量较大，编程复杂。

在国外应用的先例中，也是大致地限定在某较合理的补偿范围内。目前，国内发电机的电压调差率一般是由调度部门按常规值进行整定。一般可取调差系数3%-5%。如果调差系数太大，无功负荷的微小变化将引起电压的较大变化；相反，如果调差系数太小，由于受自动调节励磁装量调压精度的限制，容易造成机组间的无功振荡。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够适应机组的实际运行情况，以机组功角稳定性为目的的基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法。

本发明的目的是通过以下途径来实现的：

基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法，其要点在于，包括如下步骤：

提供电力调度运行系统中的电网仿真计算处理系统，

从电力调度运行系统中获取待整定参数的发电机组及其相应励磁系统的参数，具体为：发电机组的参数包括：d轴暂态电抗d轴电抗X_d、q轴暂态电抗q轴电抗X_q，直轴暂态开路时间常数机组额定视在功率Sn；励磁系统参数包括：电压调节器增益K_A、电压调节器滞后时间常数T_A；

进一步根据上述参数获取待整定参数的发电机组所连接变压器的电抗值X_T、系统功率基值SS、发电机高压母线的短路容量SB,；以及获得待整定参数的发电机组初始运行状态，包括：发电机机端电压幅值UT、升压变压器高压侧电压幅值UH、、发电机机端电压相角δ_T和高压母线电压相角δ_H；

通过下述模型计算通过变压器电流的幅值I_ampl、相角δ_I、实部I_x、虚部I_y；

I_x=(U_Tsinδ_T-U_Hsinδ_H)/X_T

I_y=(U_Hcosδ_H-U_Tcosδ_T)/X_T