[发明专利]多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置

说明书

本发明提供一种多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置，根据广域监测系统获取火电机组三相机端电压，并计算火电机组正序电压；分析火电机组励磁系统的工作状态，判断火电机组励磁系统是否处于异常工作状态；计算火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标，并对火电机组励磁系统的动态性能进行在线评估。本发明还对火电机组励磁系统在低频振荡过程中的阻尼特性以及火电机组励磁系统的励磁限制器动作性能进行在线评估，在线辨识排查出运行状态异常或与期望响应存在差异的发电机组，及时甄别发电机组不良动态性能，从而更有效地保障电网安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种在线评估技术，具体涉及一种多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置。

背景技术

在现代大电网中，随着电力网络互联程度的不断提高，系统越来越庞大，运行方式越来越复杂，各区域、各部分互相联系、密切相关、在运行过程中互相影响，保证系统安全可靠运行的难度也越来越大，使电网的安全稳定问题越来越突出。

电力系统稳定性问题是电力系统的根本问题。安全稳定问题已成为发展大型电力系统的过程中需认真解决的最突出问题。

火电机组励磁系统的动态性能不仅对发电机及电力系统自动电压调节有重要作用，对电力系统的稳定也有重要的影响。

现有技术中，针对火电机组励磁系统动态性能的评估为离线评估，即以静态试验的方式获取一段包含有火电机组动态调节过程的数据，再进行离线性能评估。

同时对具体的火电机组动态调节时间段的选取也完全取决于个人经验，且这种评估结果很大程度上依赖于个人对励磁系统的熟悉程度和工作经验，评估指标也较为单一，并不能实时、全面反应火电机组励磁系统的动态性能。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明从火电机组励磁系统在异常工作状态下的响应性能、火电机组励磁系统在低频振荡过程中提供的阻尼特性、火电机组励磁系统的励磁限制器动作性能三个方面提出了火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置，可在线辨识排查出运行状态异常或与期望响应存在差异的发电机组，及时甄别发电机组不良动态性能，从而更有效地保障电网安全稳定运行。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，所述方法包括：

根据广域监测系统获取火电机组三相机端电压，并计算火电机组正序电压；

根据火电机组正序电压分析火电机组励磁系统的工作状态，判断火电机组励磁系统是否处于异常工作状态，若机端电压稳态值超过机端电压设定阈值，则表明火电机组励磁系统处于异常工作状态；否则表明火电机组励磁系统处于正常工作状态；

计算火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标，根据火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标对火电机组励磁系统的动态性能进行在线评估。

所述火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标包括电压响应时间、励磁系统响应滞后时间、励磁系统暂态放大倍数峰值比、励磁系统暂态放大倍数积分比、励磁系统稳态放大倍数。

所述电压响应时间是指火电机组励磁系统动态调节过程中，从机端电压突变开始到励磁电压达到励磁顶值电压与额定励磁电压之差95％的时间；具体有：

U_x-U₀＝0.95(U_max-U_N)

其中，U_x为火电机组励磁系统动态调节过程中的励磁电压，U₀为火电机组励磁系统动态调节前励磁电压稳态值，U_max为火电机组励磁系统的动态调节过程中的励磁顶值电压，U_N为火电机组的额定励磁电压；