[发明专利]发电机无功出力的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种发电机无功出力的控制方法。

背景技术

无功补偿容量不足和配备不合理是我国电网建设和运行中长期存在的问题，特别是可调节的无功容量不足，快速响应的无功调节设备更少。当电力系统发生大扰动后，由于动态无功支撑能力不足，则有可能会导致部分厂站的电压无法及时恢复，导致母线电压跌落持续时间过长，严重影响了电力系统的电压稳定，影响电压质量。

发明内容

基于此，有必要针对母线电压跌落持续时间过长的问题，提供一种发电机无功出力的控制方法。

一种发电机无功出力的控制方法，包括如下步骤：

根据仿真数据中发电机母线电压的跌落值及其跌落持续时间，确定发电机无功出力控制的判据；

在电力系统受到扰动后，根据所述判据确定参与励磁控制的发电机组，并根据发电机机端电压的安全范围调节所述发电机组的励磁参考电压；

根据所述调节的励磁参考电压增加参与励磁控制的发电机机组的无功出力，控制发电机机端电压恢复至稳定值。

上述发电机无功出力的控制方法，将电力系统故障问题转化为发电机机端电压跌落问题，在电力系统遭受扰动后，根据发电机机端电压的跌落值及其持续时间，确定参与励磁控制的发电机组进行自动调节的励磁参考电压，增加发电机组的无功出力，提高了电力系统电压恢复能力，保证了系统电压的稳定，实现了发电机励磁快速控制，提高电力系统电压质量。

附图说明

图1为本发明的发电机无功出力的控制方法的流程图；

图2为发电厂对应的母线电压幅值仿真示意图；

图3为调整前后鹿鸣站220kV母线电压曲线对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的发电机无功出力的控制方法的具体实施方式作详细描述。

本发明的技术方案，针对于发电机是系统最大的无功源的情况，通过对发电机励磁系统的快速控制，改善故障情况下发电机组的动态无功特性，尽可能地为电力系统提供动态无功支撑，缩短母线电压跌落持续时间，从而提高电力系统暂态电压的稳定性，提高电压质量。

参考图1所示，图1为本发明的发电机无功出力的控制方法的流程图，包括如下步骤：

步骤S10，根据仿真数据中发电机母线电压的跌落值及其跌落持续时间，确定发电机无功出力控制的判据。

在一个实施例中，具体的，在丰大极限方式下，应用BPA仿真软件对电网进行故障仿真分析；在系统大扰动后，获取发电机机端的电压值以及持续时间；根据所述电压值以及持续时间确定发电机无功出力控制的判据。

例如，在某省级电网2013年丰大极限方式下，应用BPA仿真软件对该电力系统进行故障仿真分析，在北郊电站附近发生开关拒动故障，故障过程中机端电压持续偏低，相关发电厂和电压跌落值如表一所示，对于发电厂对应的母线电压幅值，如图2所示，图2为发电厂对应的母线电压幅值仿真示意图，图中横坐标为时间，纵坐标为跌落值。

表一：

对于所述判据，可以为发电机机端电压跌至0.7p.u，且故障持续时间超过0.12s。

判据设置电压跌落下限值0.7p.u，可以避免过多电厂的发电机参与励磁电压的调整导致电力系统的二次扰动。同时，由于目前继电保护动作时间的规定为：对于500kV的线路保护动作时间不超过0.1s，对于220kV的线路保护动作时间不超过0.12s，所以，确定故障持续时间的判据为超过0.12s，保证符合继电保护动作时间要求，确保电力系统的稳定。

步骤S20，在电力系统受到扰动后，根据所述判据确定参与励磁控制的发电机组，并根据发电机机端电压的安全范围调节所述发电机组的励磁参考电压。

在一个实施例中，具体的，在电力系统受到扰动后，特别是大扰动后，根据所述判据确定满足参与励磁控制条件的发电机组；从满足条件的发电机组中选择实际参与励磁控制的发电机组；根据发电机机端电压的安全范围确定调节量；根据所述调节量对所述选择的发电机组的励磁参考电压进行增量调节。

考虑目前发电机机端电压的安全范围，一般励磁参考电压的调节量可以定为2%～4%，从满足判据的发电机机组中，选择参与励磁控制的发电机机组，继而对其励磁参考电压进行增量调节。

例如，在北郊电站的开关拒动故障后，根据判据获取满足控制条件的发电机机组，然后根据实际需要选择相应的发电厂的发电机组的励磁参考电压进行2%增量调节。