[发明专利]一种发电机组无功调差系数优化方法及装置

说明书

本发明提供了一种发电机组无功调差系数优化方法及装置，通过优化调整无功调差系数，抵消部分主变短路阻抗，使得发电机组的总调差减小，以增强发电机组的动态无功输出能力，对电力系统电压恢复起到支撑效果，同时保持发电机组的总调差为正调差，实现电厂的多个发电机组间的稳定并列运行，解决了电力系统中动态无功支撑不足的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种发电机组无功调差系数优化方法及装置。

背景技术

为了使并列运行的各发电机组按其容量向系统提供无功功率，实现无功功率在各机组间稳定合理的分配，在励磁控制器中，一般都设有改变发电机电压调节特性斜率的环节，即调差系数，图3为典型励磁系统PID调节模型框图，KIR即为无功调差系数。

目前，电厂普遍采用单元接线方式，即一台发电机和一台主变压器作为一个发电单元，多个发电单元在厂用主变高压侧并列运行。考虑到短路电流的因素，新投运机组的主变短路阻抗一般为15％以上，机组与电网之间的联系变弱，导致机组对电网的无功支撑减弱。

同时，发电机组的无功调差系数对系统安全稳定有影响。首先，无功调差系数对机组阻尼有影响，国内外对调差有不少研究，在附加调差对发电机和电力系统无功及电压稳定的影响方面结论一致，但在对系统动态行为方面，也就是附加调差是恶化还是改善系统的阻尼方面，结论并不一致。其次，调差系数的取值不同，将影响励磁系统的无补偿特性，进而影响PSS的补偿相位，最后影响PSS的投入效果。

因此，提出一种发电机组无功调差系数优化方法及装置以解决电力系统中动态无功支撑不足的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种发电机组无功调差系数优化方法及装置，解决了电力系统中动态无功支撑不足的技术问题。

本发明提供了一种发电机组无功调差系数优化方法，包括：

S1、调整发电机组至PSS在退出状态，并获取发电机的预置电压阶跃量和功率因数；

S2、根据发电机的预置电压阶跃量，确定第一负调差系数，其中，第一负调差系数为按照预设的调差系数步长逐步减小发电机的无功调差系数，且每次得到减小后的无功调差系数后，根据预置电压阶跃量进行一次阶跃扰动试验，直到阶跃扰动试验的结果为发电机的主变短路阻抗减小到-70％或发电机组出现连续的20％额定无功功率波动时对应的无功调差系数；

S3、根据发电机的功率因数，计算第二负调差系数，其中，第二负调差系数为发电机的无功电流由零增加到额定无功电流时，引起发电机的机端电压升高预设电压值对应的无功调差系数；

S4、选择第一负调差系数和第二负调差系数中的最大值，并将最大值在保留预设裕度下对应的无功调差系数作为最大负调差系数；

S5、调整发电机组至PSS在投入状态，以最大负调差系数作为运行调差系数，以预置电压阶跃量进行发电机组的阶跃扰动试验，得到发电机组的第一机端电压、第一有功功率、第一无功功率和第一有功功率波动曲线，根据预置阻尼比计算公式得到最大负调差系数的发电机组阻尼比；

S6、将最大负调差系数的发电机组阻尼比与预置零调差系数的发电机组阻尼比进行比较，

若最大负调差系数的发电机组阻尼比大于预置零调差系数的发电机组阻尼比，或，最大负调差系数的发电机组阻尼比小于预置零调差系数的发电机组阻尼比且两者的差值的绝对值小于0.01，则将最大负调差系数作为优化无功调差系数，

若最大负调差系数的发电机组阻尼比小于预置零调差系数的发电机组阻尼比且两者的差值的绝对值大于0.01，则以第一预设步长增大最大负调差系数并返回步骤S5。

作为优选，步骤S1之前还包括：