[实用新型]一种发电机的系统等效时间常数测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力测量领域，尤其涉及发电机的系统等效时间常数测量系统。

背景技术

发电机作为电力系统重要的动态无功电源，在系统故障电压跌落的情况下能够快速输出动态无功，为系统受端电压跌落提供动态支撑。发电机的无功功率是由励磁系统控制。

发电机空载转子时间常数T′_d0，从一定程度上反应了发电机的响应速度，但是由于是在空载情况下进行的试验，发电机并网后的应用局限性很大。该参数只能说明发电机的单机响应能力，发电机并网后的情况只能间接的衡量。而由于系统的复杂性和接线方式的多样性，很难通过发电机的这一时间常数去衡量发电机在系统中的相应快慢。

发电机组作为系统的无功电源，由于系统故障引起的系统的电压跌落，机端电压和系统电压出现电压差，机组瞬时向系统输出无功功率，机组的励磁电流来不及变化，机端电压会出现降低，励磁系统为恒定机端电压运行方式，检测到机端电压的降低，会增大励磁电流进行强励，对系统提供更多的动态无功支撑。由于发电机对系统存在上述的时间常数，励磁系统的作用反映到发电机的机端电压就需要时间，通过机端电压对系统提供无功功率支撑也存在时间的滞后。为衡量发电机对于无功电压支撑的响应速度，需要对发电机系统等效时间常数测量方法开展相关的研究。

测量并网发电机组的等效时间常数，常规方法无法直接测量，而且本参数容易受到电网结构的变化而变化。因此，常规方法无法直接测量发电机的系统等效时间常数是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种发电机的系统等效时间常数测量系统，用于解决常规方法无法直接测量发电机的系统等效时间常数的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种发电机的系统等效时间常数测量系统，包括：发电机、扰动装置、励磁装置、测量装置；

所述扰动装置设置于所述发电机的励磁激励等效回路中的系统电压两端，所述励磁装置设置于所述发电机的励磁激励等效回路中的励磁电压两端，所述测量装置设置于所述发电机的励磁激励等效回路中的机端电压两端；

其中，所述扰动装置产生相同的电力系统扰动至所述发电机，使得所述发电机根据所述励磁装置的励磁限值进入励磁限幅状态，所述测量装置监测励磁限幅状态下的所述发电机的母线侧的机端电压曲线，从所述机端电压曲线中测量出发电机系统等效时间常数。

优选地，所述扰动装置包括：电压产生模块、信号控制模块；

所述电压产生模块通过所述信号控制模块连接所述发电机，

其中，电压产生模块产生预设的电力系统扰动至所述发电机，并通过信号控制模块将所述电压产生模块产生的扰动信号调整为与所述预设的电力系统扰动相同的扰动信号。

优选地，所述电力系统扰动具体为根据励磁电压参考值进行的电压阶跃或者远端短路故障。

优选地，所述励磁装置包括励磁模块、励磁限幅判断模块、励磁限值修改模块；

所述励磁模块连接所述发电机，用于根据所述励磁限值使得所述发电机进入励磁限幅状态；

所述励磁限幅判断模块连接所述发电机，用于监测发电机励磁电压，生成励磁电压曲线，根据曲线判断所述发电机是否进入励磁限幅状态；

所述励磁限值修改模块连接所述励磁模块，用于根据所述电力系统扰动修改所述励磁限值。

优选地，所述测量装置包括机端电压测量模块、时间常数计算模块；

所述机端电压测量模块连接所述发电机，用于测量所述发电机母线侧的机端电压并生成机端电压曲线；

所述时间常数计算模块连接所述机端电压测量模块，用于从所述机端电压曲线中确定机端电压上升时刻及其对应的初始值，计算电压上升至电压最大差值的63.2％时的电压结束值，从所述机端电压曲线中确定出对应的结束时刻，用结束时刻减去上升时刻得出所述系统时间常数。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：