[发明专利]一种用于火电厂绘制电压耐受力曲线的方法

说明书

本发明公开了一种用于火电厂敏感设备的电压耐受力曲线绘制方法。本发明包括系统复频域建模、电压暂降(或暂升)模拟、时域方程求解分析三部分，其中：系统复频域建模实现将火电厂工艺过程转变为连续系统传递函数模型；电压暂降(或暂升)模拟实现用阶跃函数对设备运行中可能承受的电压暂降(或暂升)信号进行模拟；时域方程求解分析实现对敏感设备的电压耐受力水平评估。本发明所述电压耐受力曲线绘制方法简明且精准。

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其涉及电能质量方面的火电厂敏感设备电压耐受力曲线绘制方法。

背景技术

电压耐受力曲线是评估敏感设备对电压暂降(或暂升)敏感度的重要方法，可以直观得到敏感设备的后果状态。电压暂降可能导致电能短缺而失去负荷，电压暂升可能会引起诸如绝缘损坏、过电压跳闸以及过励磁等故障。一种简单方便的电压耐受力曲线绘制方法，能够给现场的控制工程师提供良好的操作指导，能够提前准确对设备进行电压暂降(或暂升)的治理，从而提高火电厂生产的的电能质量。

发明内容

本发明的技术方案是一种用于火电厂敏感设备的电压耐受力曲线绘制方法。

其特征是包括系统复频域建模、电压暂降(或暂升)模拟、时域方程求解分析三部分，其中：系统复频域建模实现将火电厂工艺过程转变为连续系统传递函数模型，其中，控制过程的闭环传递函数G(s)可由传统建模方法得到；电压暂降(或暂升)模拟实现对设备运行中可能承受的电压暂降(或暂升)信号进行模拟，对于任何的的电压暂降(或暂升)信号，都可用多个阶跃信号叠加得到；时域方程即y(t)＝y_min(电压暂降)或y(t)＝y_max(电压暂升)，y(t)表示实际参数(转速、流量)随时间的变化规律，即过程免疫力曲线，y_min、y_max是实际生产中过程参数y(t)的最小、最大限制值，若方程无解，表示过程参数没有超过限制值，过程免疫时间可视为无穷；当y(t)曲线与y_min或y_max刚好相切时，为临界状态，此时方程y(t)＝y_min或y(t)＝y_max的解，就是过程免疫时间，此时的电压幅值与过程免疫时间，便对应了电压耐受力曲线上的一点，求解分析时域方程可以找到电压耐受力曲线上的各个点，作出电压耐受力曲线，从而实现对敏感设备的电压耐受力水平评估。

此发明的具体技术方案如下：

1、由传统建模方法得到控制过程的闭环传递函数G(s)表达式；

2、设定一定采样间隔对电压暂降(或暂升)幅值从0％到120％采样，设定一定采样间隔对暂降(或暂升)持续时间从0s到60s采样；

3、在电压幅值x₀％下，按一定采样间隔从0s到60s依次扫描持续时间。在不同持续时间下，对应不同的电压u(t)表达式，经拉式变换得到电压U(s)表达式；

4、求得实际参数Y(s)＝G(s)×U(s)，经过拉氏反变换得到实际参数y(t)，即得到过程免疫力曲线；

5、若电压幅值x₀％＜1，建立时域方程y(t)＝y_min；若电压幅值x₀％＞1，建立时域方程y(t)＝y_max，当扫描到某一时间t₀时，方程恰好有一个解，即过程免疫力曲线中过程参数y(t)与限制值y_min或y_max刚好相切的情况，这个临界状态解便是电压幅值x₀％、持续时间t₀下，此设备的过程免疫时间，即得到电压耐受力曲线上的一点；