[发明专利]一种确定发电机组励磁调差系数最佳范围的方法

说明书

本发明涉及励磁调差系数范围确定技术领域，具体涉及一种确定发电机组励磁调差系数最佳范围的方法，具体步骤包括：得到在系统故障条件下、在负荷波动条件下、对应于不同励磁器类型、对应于不同地理位置的机组励磁调差系数的可变化范围，并对所取得的各个机组励磁调差系数的可变化范围去交集，最好进行修正，本发明使对发电机励磁调差系数的计算有了统一、适用的方法，形成了统一的、操作性强的分析计算体系。本发明提出的方法对发电机励磁调差系数的确定工作具有明确的指导作用，可以做到参数的确定有明确依据，可操作性强，且能够大幅度提高励磁调差系数的整定计算工作的效率。

技术领域

本发明涉及励磁调差系数范围确定技术领域，具体涉及一种确定发电机组励磁调差系数最佳范围的方法。

背景技术

励磁系统是发电机系统中重要的组成部分，通过对励磁系统参数（主要是励磁电流）进行调节，调整发电机出口电压、电流以及无功功率，进而实现对发电机运行状态的调整和改变。发电机运行状态的改变，又会对整个电力系统的运行和状态产生重要的影响。

电力系统在运行过程中，负荷处于持续变化的过程，具有较强的随机性和波动性，同时系统中还有可能出现故障及扰动，这些状态均会造成系统无功功率的显著变化（特别是无功功率增加的情况），若发电机励磁系统不进行调整，还维持励磁电流恒定，则会造成发电机出口电压的降低。因此需要根据发电机出口电压的变化，对励磁系统的励磁电流进行调节，以使发电机组出口电压维持在设定值。

发电机励磁调差系数是反映发电机无功电压外特性的重要指标，即反映的是发电机机端电压对无功变化的变化率。发电机励磁调差系数可用如下公式描述：

；

依据发电机励磁调差系数的变化范围，可将其分为3类，即：正调差、副调差及零调差，如图2所示。

发电机励磁调差系数整定的合理与否会对机组乃至系统的稳定运行产生重要的影响。若设置不合理，当系统波动造成无功变化时，机组电压的变化有可能会对系统波动起助增作用，影响机组及系统的安全稳定。

当前发电机组的调差系数多由励磁系统厂家提供设定，直接给出的是一个单一、固定的数值，由运行部门结合系统运行的实际情况后再进行适当调整。当前采用的这种发电机励磁调差系数定值的确定方法存在的缺点是定值的计算缺乏明确的计算依据，即计算方法不成体系，缺乏普遍适用性，发电机组励磁调差系数的设定不具有较强的可操作性。同时，在事故过后也只能依据故障录波数据及现场运行的经验对定值进行适当调整，对于定值的合理性、有效性及相关影响因素难以进行系统、有效的评估。

近年来对发电机励磁调差系数的研究多集中在对参数的优化计算以及励磁调差系数对其他因素的影响方面。如：“基于电网运行数据集的发电机励磁系统调差系数优化整定[J]. 电网技术,2017,41(2):508-513.”提出了基于电网运行数据集的发电机励磁系统调差系数优化整定方法、“励磁系统调差系数优化整定存在的风险分析[J].电力系统自动化,2015,39(20):141-145.”对采用负调差对机组的安全稳定运行带来的潜在风险进行了全面梳理和研究、“同步发电机励磁调差系数对电力系统影响分析及其优化配置方法研究[J]. 湖北电力,2016,40(12):43-48.”提出了调差系数的优化配置方法，即单元制接线机组应设置负调差，以提升机组对系统的无功支撑能力，而对于机端并列机组应采用正调差，以保证机组间无功合理稳定分配、“提高电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化整定研究[D] .吉林：东北电力大学，2014.”从提高电网电压水平的角度出发，以电压波动最小为目标函数，以电网潮流为约束条件进行发电机励磁调差系数的计算、“改善发电机阻尼的励磁系统调差系数优化设计[J].制造业自动化,2018,40(11):69-71.” 提出了一种基于改善发电机动态阻尼的励磁系统调差系数优化方法。

以上文献的研究内容均涉及发电机励磁调差系数的计算，方法多从电网的角度对发电机励磁调差系数进行研究，并未考虑不同类型励磁的发电机组在运行特性及动态响应上的差异性，即未考虑发电机组自身存在的显著差异性因素。