[发明专利]一种现场孤网仿真试验方法及其系统

权利要求书

1.一种现场孤网仿真试验方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴将水轮发电机组的主接力器行程、发电机机端输出电压及水轮发电机组的蜗壳压力分别接入水轮机调速器和机组同期测试系统，水轮发电机组的输出功率分别接入在线孤网仿真仪的有功输入端及水轮机调速器和机组同期测试系统，切换装置的第一输入端与在线孤网仿真仪的频率输出端连接，切换装置的第二输入端与水轮发电机组出口PT端子连接，切换装置的输出端分别连接现场调速器的频率输入端子、水轮机调速器和机组同期测试系统；

⑵启动在线孤网仿真仪，设置仿真仪试验参数，启动待试验的水轮发电机组，水轮发电机组同主网并列运行，待水轮发电机组所带负荷稳定后，将现场调速器频率信号输入切换由在线孤网仿真仪频率输出信号提供；

⑶设定现场调速器不同的PID参数；

⑷在线孤网仿真仪仿真孤网负荷变化，当负荷变化的阶跃量为±10％时，录制水轮发电机组的输出功率、主接力器行程、发电机机端输出电压及在线孤网仿真仪频率输出信号的波形，获得试验结果数据；

⑸从上述步骤⑷所得的试验结果数据中选出水轮发电机组频率调节稳定性和速动性较优的一组作为孤网运行参数。

2.根据权利要求1所述的现场孤网仿真试验方法，其特征在于：在所述步骤⑵中，水轮发电机组所带负荷稳定是指负荷变化不超过水轮发电机组预定输出功率的±10％。

3.根据权利要求2所述的现场孤网仿真试验方法，其特征在于：完成所述步骤⑸后，水轮发电机组在所述孤网运行参数下带电厂厂用电和地区部分用户负荷，通过启停孤网的用电设备，验证水轮发电机组频率调节的稳定性。

4.根据权利要求3所述的现场孤网仿真试验方法，其特征在于：在所述步骤⑶中，所述调速器PID参数包括永态转差系数bp、比例增益Kp、积分增益Ki、微分增益Kd及人工频率死区Ef。

5.根据权利要求4所述的现场孤网仿真试验方法，其特征在于：在所述步骤⑸中，采用调节时间、超调量及超调次数指标评价所述水轮发电机组频率调节稳定性和速动性。

6.根据权利要求5所述的现场孤网仿真试验方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，负荷变化由水轮发电机组输出功率通过计算，发送出反映孤网频率变化信号，近似计算额定频率附近因功率变化而产生频率变化的数学模型为：

(Ta+Tb)dωdt+(eg-et)ω=ΔP]]>①

Δf=Δω2π]]>②

ω=πn30]]>③

其中：T_a：水轮发电机组加速度常数；

T_b：负荷加速度常数；

e_g：负荷自调节系数；

e_t：水轮机自调节系数；

ω：水轮发电机组转动角速度；

n：水轮发电机组转速；

Δf：水轮发电机组频率变化；

ΔP：额定频率附近的功率变化。