[发明专利]一种基于旋转矢量法的同步发电机转速的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及同步发电机转速的测量方法。

背景技术

电力系统稳定器(Power System Stabilizer，PSS)如PSS-2A模型中引入了发电机有功(Pe)、机端电压(U_t)和发电机转速(ω)作为输入控制量。Pe和U_t为发电机的电气量，通过电气测量的方法很容易直接测量得到，而ω是机械量，一般采用机械测量方法，比起电气量要困难，精度也不高。

目前，电力系统中转速的测量方法主要有两类：一类是借助非电量传感器来实现测量。常见的做法是：在转子轴上设置机械测点或测速齿轮，或在转子周围安装光电、电刷或电磁装置，后者接受由前者产生的脉冲信号或者其它与转子位置或速度相关的量，进而通过一定的变换来实现转速的测量(以下这类方法简称为脉冲法)，脉冲法往往需要对发电机本体进行不同程度的改造，工艺复杂，而且采用非电量传感器，需要借助比较复杂的信号处理和误差补偿技术，以去除如机械加工误差、信号传输延时、轴系扭振等导致的结构性误差。

另一类是纯电气法，一般做法是：根据发电机的有功和无功以及一些机组参数，计算出发电机的功角，然后对功角进行微分，得到发电机转速，这种方法在系统稳态的时候能够准确的计算出发电机转速，但是由于发电机有功和无功是由电网决定的，系统受到扰动时就会发生很大的变化，导致计算得到的功角发生很大的变化，通过微分后会放大误差。电气法中也有用机端电压频率信号代替发电机转速信号，频率的测量是电气测量，省掉了机械安装方面的麻烦，但通过电网传过来的干扰及噪声，必须经过特殊处理(通常加滤波器)才能正常的工作，而且电力系统发生故障时机端电压频率可能跳变，与发电机转速产生较大差异，影响控制器的控制效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同步发电机转速的测量方法，计算简单，精度高，避免干扰影响。

一种基于旋转矢量法的同步发电机转速的测量方法，采样发电机机端三相相电压和相电流，计算与发电机转轴同步旋转的发电机空载电势矢量的相角变化速度，即得发电机转速。

作为本发明的改进，采用所述三相相电压和相电流的正序分量计算。

作为本发明的进一步改进，该方法具体为：

步骤1：在t₁时刻，采集发电机机端三相相电压和相电流，分别按照公式(1)和(2)计算正序电压和正序电流

U·t1+=13(U·a+zU·b+z2U·c)---(1)]]>

其中分别为机端a，b，c相相电压，z＝e^j×120°，j=-1;]]>