[发明专利]一种基于同步发电机机端电气信号提取的转速监测方法

权利要求书

1.一种基于同步发电机机端电气信号提取的转速监测方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：采集同步发电机端口电气信号量；

其中，电气信号量包括：相电压u_a、u_b、u_c及定子各相电流i_a、i_b、i_c；

S2：根据所述电气信号量并利用锁相控制得到同步发电机端口电压相位信息θ；

S3：根据同步发电机端口电压相位信息θ提取三相电流同步旋转信号量i_d、i_q；

S4：根据三相电压电流同步旋转信号量获得同步发电机转子转速信号量；

在步骤S4中，同步发电机转子转速ω＝ω₀+Δω；

其中，Δω为转子转速扰动分量，ω₀为转子转速稳态分量，标幺系统下等于数值1，所述转子转速扰动分量

其中，Δu_d为定子绕组D轴电压小信号分量；Δi_d为定子绕组D轴电流小信号分量；Δi_q为定子绕组Q轴电流小信号分量；i_d0为定子绕组D轴电流稳态分量；R_a为同步机定子等效电阻；R_D为同步机转子D轴阻尼绕组等效电阻；R_f为励磁绕组等效电阻；R_g为同步机转子Q轴第一阻尼绕组等效电阻；R_Q为同步机转子Q轴第二阻尼绕组等效电阻；x_d为定子绕组D轴等效电抗；x_q为定子绕组Q轴等效电抗；x_D为D轴阻尼绕组等效电抗；x_f为励磁绕组等效电抗；x_g为Q轴第一阻尼绕组等效电抗；x_Q为Q轴第二阻尼绕组等效电抗；x_ad为定子D轴绕组与转子D轴绕组之间的互感抗；x_aq为定子Q轴绕组与Q轴绕组之间的互感抗；x_fD为励磁绕组与转子D轴阻尼绕组之间的互感抗；s为复频域变量。

2.如权利要求1所述的转速监测方法，其特征在于，步骤S2具体包括：将三相电压信号经PARK变换后获得三相交流电压旋转坐标系下q轴分量u_q，将所述三相交流电压旋转坐标系下q轴分量u_q经过锁相PI控制和积分控制后获得相位信息θ。

3.如权利要求2所述的转速监测方法，其特征在于，锁相PI控制的传递函数为k_ppll+k_ipll/s其中，k_ppll为锁相控制器比例系数，k_ipll为锁相控制器积分系数，s为复频域变量。

4.如权利要求2或3所述的转速监测方法，其特征在于，所述相位信息θ＝u_d(k_ppll+k_ipll/s)(1/s)。