[发明专利]一种核电机组主变送电网的功率振荡抑制方法及装置

说明书

本发明适用于核电领域，提供了一种核电机组主变送电网的功率振荡抑制方法及装置，该方法包括：根据核电机组主变送电网中的三相电压和三相电流进行频率计算，得到频率变化；对主变送电高频谐波进行滤波；通过限幅使频率变化大于频率限幅设计值时输出不超过限幅定值，以避免PSS输出功率振荡信号。本发明将主变送电高频谐波过滤后，再进行限幅，使限幅器接受正常的频率，不会达到限幅定值，使频率变化大于频率限幅设计值时依然输出为正常的限幅，PSS输出不再发生振荡的波动信号，解决了PSS频率测量环节在主变送电工况输出异常问题，避免了励磁调节器输出对功率波动起负作用，消除了机组功率振荡隐患。

技术领域

本发明属于核电领域，尤其涉及一种核电机组主变送电网的功率振荡抑制方法及装置。

背景技术

目前，在核电站中广泛应用的汽轮发电机组，例如法国ALSTOM公司设计的1150MW半速机，其发电机励磁系统采用的是带机端励磁变压器的自并励无刷励磁系统，正常工况下励磁电源来自于与发电机机端的励磁变压器。发电机机端电压经励磁变压器降压后提供给自动电压调节器(AVR)的可控硅整流器，经可控硅整流后传输给励磁机的定子磁极。励磁机的转子切割定子磁极磁场，从而产生交流电流，此交流电流经旋转整流器整流后供给发电机转子线圈绕组以建立发电机磁场。

电力系统稳定器(简称PSS)是一个附加的励磁控制装置，它以发电机电功率Pe(或加速功率)作为输入信号，当发电机发生功率波动时，PSS就产生输出信号，作用于AVR控制回路输入端，通过调节器的作用来改变发电机的励磁，影响发电机的电功率，达到阻力发电机功角摆动，抑制发电机功率变化，平息电网功率振荡的作用。它可以较大地增加发电机励磁系统和电力系统的正阻尼能力，抑制自发低频振荡的发生，减少系统中由于负荷波动引起的联络线功率波动，加速功率振荡的衰减，因而有效的提高电力系统的稳定性。

由于PSS存在反调现象，即在发电机的有功变化时，其无功功率会有严重的与有功动作方向相反的变化，因此为了抑制反调，通常将电功率和频率作为PSS的输入信号。由于在系统扰动引起的功率振荡中机械功率变化较小，即加速功率积分信号Pm基本就是电磁功率积分信号Pe，故以加速功率积分信号Pm作为最终输入的PSS2A理论上没有反调现象。当进行机械功率调节时，电磁功率跟随机械功率变化，因此加速功率积分信号Pm很小，PSS基本不动作；当系统扰动引起电磁功率变化时，机械功率变化较小，加速功率积分信号Pm基本上等于负的电磁功率积分信号Pe，PSS发挥作用抑制功率振荡。

然而，目前即使采用了上述的PSS后，仍然出现了电网功率振荡的情况，例如，2011年12月29日，岭澳二期电厂L2主变送电，L3、L4号机出现功率振荡，最大振幅422MW，振荡时间28秒。2012年6月26日，岭澳二期电厂L1主变送电，L3、L4号机出现功率振荡，最大振幅298MW，振荡时间26秒。

该功率波动现象在国内尚属罕见次，但是即使罕见的核电机组电网功率振荡也会导致励磁调节器输出对功率波动起负作用，形成机组功率振荡安全隐患，从而引发核电事故，对人们的生命财产安全形成巨大的威胁。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种核电机组主变送电网的功率振荡抑制方法，旨在解决现有核电机组中主变送电网中具有安全漏洞，导致可能出现功率振荡从而引发核电事故的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种核电机组主变送电网的功率振荡抑制方法，所述方法包括下述步骤：

根据核电机组主变送电网中的三相电压和三相电流进行频率计算，得到频率变化；

对主变送电高频谐波进行滤波；

通过限幅使频率变化大于频率限幅设计值时输出不超过限幅定值，以避免PSS输出功率振荡信号。

进一步地，所述限幅定值为0.1±0.01PU。