[发明专利]一种次同步振荡监测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及次同步振荡监测技术，具体地，涉及一种次同步振荡监测系统和方法。

背景技术

次同步振荡是电力系统稳定问题之一，随着世界各国电力系统的发展，特别是随着我国高电压、大容量、长距离交直流输电的不断建设和规模化可再生能源的并网发电，使得由传统次同步振荡带来的新问题和新的次同步振荡现象相继出现，这给电力系统的稳定性研究又带来了新的挑战。例如，在大型火电机组集群经高压直流输电线路与交流混合的串联补偿线路送出时，可能引起频繁超越发电机轴系累积阈值的收敛型次同步振荡问题，进而造成汽轮发电机组的轴系损坏。

目前，许多电厂加装了故障监测保护装置来监视次同步振荡情况，但装置大多功能比较单一，测量精度不够，不能达到很好的监测次同步振荡的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种次同步振荡监测系统和方法，用于解决有效监测次同步振荡的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种次同步振荡监测系统，该系统包括数据处理设备以及以下至少一者：转速测速设备，与发电机连接，用于测量所述发电机的转速；以及电气量传感器，连接至与所述发电机出口连接的降压变压器的二次侧，用于测量该降压变压器的二次侧的电气量，其中，所述数据处理设备与所述转速测速设备和/或所述电气量传感器连接，用于在所述发电机的转速和/或所述降压变压器的二次侧的电气量异常的情况下发出预警或故障信号。

优选地，所述数据处理设备包括：电气量转换装置，连接至所述电气量传感器，用于将所测量的降压变压器的二次侧的电气量标准化至预定范围；AD转换装置，连接至所述电气量转换装置，用于对标准化之后的电气量进行AD转换；以及处理装置，与所述AD转换设备连接，用于在AD转换后的电气量异常的情况下发出预警或故障信号，所述电气量异常为所述电气量处于预定电气量范围之外。

优选地，所述数据处理设备包括：差值计算模块，与所述转速测速设备连接，用于将所测量的发电机的转速与预定转速求差，得到转速偏差值；模态滤波器，与所述差值计算模块连接，用于对所述转速偏差值进行过滤，以得到扭振分量；以及处理装置，与所述模态滤波器连接，用于在所述扭振分量大于预定扭振分量的情况下发出预警或故障信号。

优选地，所述数据处理设备包括：计算装置，用于根据所述电气量计算有功功率和/或无功功率；以及处理装置，与所述计算装置连接，用于在所述有功功率处于预定的有功功率范围之外和/或所述无功功率处于预定的无功功率范围之外的情况下发出预警或故障信号。

优选地，所述数据处理设备包括：处理装置，与所述转速测速设备连接，用于在所述发电机的转速处于预定的转速范围之外的情况下发出预警或故障信号。

优选地，该系统还包括：录波板，连接至所述数据处理设备，用于记录并显示所述发电机的转速和/或所述降压变压器的二次侧的电气量。

相应地，本发明还提供了一种次同步振荡监测方法，该方法包括：测量发电机的转速和与所述发电机出口连接的降压变压器的二次侧的电气量；以及在所述发电机的转速和/或所述降压变压器的二次侧的电气量异常的情况下发出预警或故障信号。

优选地，在所述降压变压器的二次侧的电气量异常的情况下发出预警或故障信号包括：将所测量的降压变压器的二次侧的电气量标准化至预定范围；对标准化之后的电气量进行AD转换；以及在AD转换后的电气量异常的情况下发出预警或故障信号，所述电气量异常为所述电气量处于预定电气量范围之外，所述电气量异常为所述电气量处于预定电气量范围之外。

优选地，在所述发电机的转速异常的情况下发出预警或故障信号包括：将所测量的发电机的转速与预定转速求差，得到转速偏差值；对所述转速偏差值进行过滤，以得到扭振分量；以及在所述扭振分量大于预定扭振分量的情况下发出预警或故障信号。

优选地，该方法还包括：根据所述电气量计算有功功率和无功功率；以及在所述有功功率处于预定的有功功率范围之外和/或所述无功功率处于预定的无功功率范围之外的情况下发出预警或故障信号。

优选地，在所述发电机的转速异常的情况下发出预警或故障信号包括：在所述发电机的转速处于预定的转速范围之外的情况下发出预警或故障信号。

优选地，该方法还包括：记录并显示所述发电机的转速和/或所述降压变压器的二次侧的电气量。