[发明专利]一种定子绕组温度预警方法

说明书

本发明公开了一种定子绕组温度预警方法，属于发电机领域，其特征在于，包括以下步骤：S1、设置门槛阈值K、判断区间总数N和预警总数N₀；S2、计算θ’_t；S3、若θ’_t与θ_t的偏差在K内，判定θ_t正常，判断计数器加1，异常计数器不变；S4、若θ’_t与θ_t的偏差超出K，判定θ_t异常，判断计数器加1，且异常计数器加1；S5、若异常计数器的值小于N₀，且判断计数器的值小于N，跳转步骤S2；S6、异常计算器与判断计数器均置零；S7、若异常计数器的值大于或等于N₀，则发出预警信号。本发明能识别异常温度数据，发现早期热故障，结合计数器计数，当超限次数累积一定值时，才发出异常报警，温度预警更准确。

技术领域

本发明涉及到发电机技术领域，尤其涉及一种定子绕组温度预警方法。

背景技术

大型发电机的定子绕组放在定子铁芯的槽内，直线部分处于旋转的主磁场中，感应出高电压与大电流，输向电网。定子绕组作为发电机能量转换及输出电能的关键部件，其运行状态的优劣直接影响整个机组能否安全稳定运行。由于大型发电机的定子绕组电流很大，功率在300MW和600MW的汽轮发电机定子电流分别超过10000A和20000A，因此定子绕组是发电机损耗发热最大的部件之一。统计数据表明，定子热故障是发电机的常见故障，由于定子绕组温度是该类故障的关键性征兆，因此，每个电厂对定子绕组温度给予格外的关注，以水内冷的大型汽轮发电机为例，定子绕组的进出水端都装有温度检测计，同时，在每个槽的上下层线棒之间也都埋有槽内检温计。

目前电厂普遍采用固定极限值报警机制，即设置一个温度极限值，一旦布置在定子绕组上的温度测点数据超过该值，就发出报警信号，提醒电厂监控人员确认与处理，温度极限报警值一般根据设计或相关标准来进行设定，对于大型水内冷汽轮发电机，定子绕组出水端温度报警值是85℃，槽内报警值是90℃。这种报警机制是在发电机定子绕组出现明显故障并达到极限时才报警，然而为满足电网要求，大型发电机组的运行方式较以往更为灵活，频繁地深度调峰，长时间低负荷运行，使得定子电流远低于额定电流，相应地，定子绕组出水端与槽内温度对比正常额定工况也低得多，在这种情况下，当出现早期热故障但并没超过极限值时，固定极限报警的监控作用就大大减弱了，不能有效及时地发现定子热故障的早期征兆。

公开号为CN 108847799A，公开日为2018年11月20日的中国专利文献公开了一种基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立永磁同步电机定子绕组的实时温度观测方法；步骤二，在步骤一的温度观测方法中加入最优注入信号策略。

该专利文献公开的基于信号注入的PMSM定子绕组温度在线检测的方法，通过在线估计永磁同步电机定子绕组温度，能够监测电机健康状况，防止过温发生，还可用于主动热管理电机优化控制中，有利于提高电驱动系统性能。但是，不能及时识别异常温度数据，预警准确度低。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种定子绕组温度预警方法，本发明基于温度在线计算的自评估报警机制，以动态变化的温度理论正常值作为评判标准，评判标准与发电机运行工况紧密相关，能够及时识别异常温度数据，发现早期热故障，结合计数器计数，当超限次数累积一定值时，才发出异常报警，对温度数据在非异常情况下发生漂移，具备一定的容错能力，温度预警更准确。

本发明通过下述技术方案实现：

一种定子绕组温度预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定辨识收敛误差值和占比值，辨识定子绕组温度在线计算所需的系数向量，设置门槛阈值K、判断区间总数N和预警总数N₀；

S2、提取n个定子绕组温度连续运行值，根据系数向量通过式1计算t时刻的定子绕组温度测点运行预测值θ'_t；