[发明专利]发电机励磁系统状态监测方法

说明书

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种基于故障信息的发电机励磁系统状态监测方法。

背景技术

励磁系统是同步发电机的重要组成部分，良好的励磁系统可以有效地提高电力系统及发电机稳定极限水平和运行技术经济指标。在励磁系统实际运行中，运行人员主要在中控室通过DCS系统监视发电机定子电压、定子电流、有功功率、无功功率、励磁电压、励磁电流等状态量，从而掌握励磁系统的工作状态。在巡检过程中，虽然能够巡检励磁设备屏，但只是了解励磁屏柜的表面现象，而外部对励磁系统工作状态的监控信息较少，对于励磁系统的工作状态并不能了解，因此在励磁系统安全、可靠、稳定工作方面还存在一定的缺陷。另一方面，负责电网稳定运行的调度通信中心则主要通过能量管理系统(EMS)进行在线的电网运行调度和管理，但对于发电机励磁系统的运行状态及安全裕度、励磁调节器对电网动态稳定调节特性缺乏监测手段。因此有必要研究一种可以在线考核发电机励磁系统运行状态及健康状况的方法。实时监测发电机励磁系统工作状态的数据信息，对励磁系统工作状态进行量化考核，及时跟踪评价励磁系统的性能，准确判断设备的健康状况、性能劣化情况，并辅助工作人员确定正确的维修决策，提高维修质量，同时对同步发电机安全运行，乃至整个电力系统的安全运行都很重要，也为调度通信中心对电网运行调度和管理提供依据。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的缺点，提供一种能够及时跟踪监测评价励磁系统的性能，通过对励磁系统故障的实时在线监测，以及对影响机组励磁系统健康状况、导致机组励磁系统性能劣化的故障选取及分级，通过对所述励磁系统故障的严重程度有影响的因素进行分析，确定影响因素对励磁系统故障严重程度的修正系数。综合评价发电机励磁系统的健康状况，准确判断励磁系统性能劣化情况。

本发明解决其发明目的所采用的技术方案为：

一种发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于：通过对励磁系统故障信息的选取及分级，以及对所述故障危害发电机组励磁系统性能的影响因素进行分析，确定影响因素对故障危害程度的修正系数，构建基于影响因素的故障信息累积计算模型，综合评价发电机励磁系统的健康状况。

一种发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在发电机组励磁系统运行过程中，采集影响发电机励磁系统的各种故障信息，建立故障信息库，按照对励磁系统性能影响的严重程度对各种故障信息进行分级量化赋予相应的分数值f_r；

其中，所述故障信息包括：发电机组运行状态信息、励磁系统状态信息、整流柜设备状态信息、灭磁柜设备状态信息；

(2)确定危害机组励磁系统性能的影响因素，根据影响因素对机组励磁系统性能的故障危害程度对各影响因素赋予对应的修正系数ω_Ci，修正系数的取值范围为(0～2]，即大于0并且小于等于2，对机组励磁系统性能危害程度越严重，相应修正系数的取值越大；

(3)当发电机组励磁系统投运时或机组励磁系统检修后，开始对发电机励磁系统运行状态进行监测，并按照下式计算发电机组励磁系统状态参数S：

首先计算各项故障信息分数值f_r与各种影响因素的修正系数ω_Ci的乘积和得到在某一故障信息下的得分f′_r，再累积时间段内所有的故障信息下的得分和F_r，便可得到发电机组励磁系统状态参数S，具体公式如下：

S＝100-F_r

式中，C为危害机组性能的影响因素个数，即表2中的4个影响因素；

ω_Ci为第i个影响因素的修正系数；

N为影响发电机励磁系统的各种故障信息个数，即表1中的所有故障信息个数；

f_r为故障信息分数值；

f′_r为在某一故障信息下的得分；

F_r为所有的故障信息下的得分和；

S为发电机机组状态参数；

(4)根据发电机励磁系统运行时，在设定时间段内的发电机组励磁系统状态参数，判断发电机的励磁系统状态:

当S≥80时，励磁系统状态良好；

当40≤S＜80时，励磁系统状态合格，但需要加强监视；