[发明专利]发电机失步保护方法和装置

权利要求书

1.一种发电机失步保护方法，所述方法包括步骤：

A、获取发电机至无穷大母线处的总阻抗；

B、根据所述总阻抗确定无穷大母线处阻抗平面的等压边界圆；

C、将等压边界圆变换为机端处阻抗平面上的等压边界圆；

D、测量机端阻抗，当机端阻抗在预定时间内从机端处阻抗平面上等压边界圆右侧穿入、左侧穿出时，确定为发电机加速失步，执行加速失步保护；当机端阻抗在预定时间内从机端处阻抗平面上的等压边界圆左侧穿入、右侧穿出时，确定为发电机减速失步，执行减速失步保护。

2.权利要求1中所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述步骤B中确定无穷大母线处阻抗平面的等压边界圆包括：

圆心为ZΣ/2km2-1,]]>半径为

其中Z_Σ为发电机到无穷大母线处总阻抗；

k_m为振荡中心的电压；

为振荡中心处的阻抗角与无穷大母线处阻抗角之差；

3.权利要求2中所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述k_m取值为0.2。

4.权利要求1中所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述步骤C中将等压边界圆变换为机端处阻抗平面上的等压边界圆为：

在圆直径位移X_s+X_t得到机端处阻抗平面上的等压边界圆；

其中X_s为无穷大母线处电抗、X_t为变压器电抗。

5.权利要求1至4中任意一项所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述发电机为隐极机，相应地所述加速失步保护为对隐极机发出加速失步信号并减少原动机出力。

6.权利要求1至4中任意一项所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述发电机为隐极机，相应地所述减速失步保护为对隐极机发出减速失步信号并增加原动机出力。

7.权利要求1至4中任意一项所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述发电机为凸极机，相应地所述加速失步保护和/或减速失步保护为进行切机操作。

8.权利要求1中所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述预定时间为25ms-50ms。

9.权利要求1中所述的发电机失步保护方法，其特征在于，所述预定时间为40ms。

10.一种发电机失步保护装置，所述发电机失步保护装置包括：

阻抗获取单元，用于获取发电机至无穷大母线处的总阻抗；

等压边界圆计算单元，连接至阻抗获取单元，用于根据所述总阻抗确定无穷大母线处阻抗平面的等压边界圆；

等压边界圆变换单元，连接至等压边界圆计算单元，用于将无穷大母线处阻抗平面的等压边界圆变换为机端处阻抗平面上的等压边界圆；

机端阻抗测量单元，用于测量机端阻抗；

发电机失步判断单元，连接至极端阻抗测量单元和等压边界圆变换单元，当机端阻抗在预定时间内从机端处阻抗平面上等压边界圆右侧穿入、左侧穿出时，确定为发电机加速失步，当机端阻抗在预定时间内从机端处阻抗平面上等压边界圆左侧穿入、右侧穿出时，确定为发电机减速失步；

失步保护单元，连接至发电机和发电机失步判断单元，用于根据失步类型执行加速失步保护或减速失步保护。