[发明专利]基于轴系转速的汽轮机组暂态扭矩保护方法与装置

权利要求书

1.一种基于轴系转速的汽轮机组暂态扭矩保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用滤波器对机组轴系转速信号进行滤波，得到机组的当前模态转速；

利用当前模态转速进行暂态扭矩辨识，得到暂态扭矩辨识值，具体为：

将所述当前模态转速转化为扭矩对应的轴系位置的模态转速信号；

对所述扭矩对应的轴系位置的模态转速信号进行积分，得到各模态对应的扭角；

将所述各模态对应的扭角转化为质块相对于同步旋转坐标系的电气扭角；

根据质块相对于同步旋转坐标系的电气扭角求解各轴段之间的扭矩；

若所述当前模态转速大于第一预设值，则判断暂态扭矩辨识值是否大于第二预设值；以及

若所述暂态扭矩辨识值大于第二预设值，且处于持续增长状态，则发出跳闸指令，以切除当前机组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述暂态扭矩辨识值大于第二预设值，且处于持续增长状态，则发出跳闸指令，包括：

判断所述暂态扭矩辨识值是否大于所述第二预设值；

如果大于所述第二预设值，则延时一个周波，以根据当前周波扭矩峰值与前一周波峰值判断是否为持续增长状态；

如果为所述持续增长状态，则生成所述跳闸指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模态转速信号的转化公式为：

ω^(m)＝ω./k，

其中，ω为当前模态转速，./定义为矩阵对应元素相除，k为系数行向量；

对ω^(m)进行积分得到各模态对应的扭角δ^(m)；

所述电气扭角的转化公式为：

[δ₁ δ₂ … δ_n-1 δ_n]^T＝Q·[δ₁^(m) δ₂^(m) … δ_n-1^(m) 0]^T，

其中，Q为系数矩阵，δ^(m)为各模态对应的扭角，δ为电气扭角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各轴段之间的扭矩的计算公式为：

T_ij＝K_ij(δ_i-δ_j)，

其中，K_ij表示各轴段之间的弹性系数。

5.一种基于轴系转速的汽轮机组暂态扭矩保护装置，其特征在于，包括：

模态转速获取模块，用于利用滤波器对机组轴系转速信号进行滤波，得到机组的当前模态转速；

暂态扭矩辨识模块，用于利用所述当前模态转速进行暂态扭矩辨识，得到暂态扭矩辨识值，所述暂态扭矩辨识模块进一步用于将所述当前模态转速转化为扭矩对应的轴系位置的模态转速信号；对所述扭矩对应的轴系位置的模态转速信号进行积分，得到各模态对应的扭角；将所述各模态对应的扭角转化为质块相对于同步旋转坐标系的电气扭角；根据转化为质块相对于同步旋转坐标系的电气扭角求解各轴段之间的扭矩；

启动逻辑模块，用于在所述当前模态转速大于第一预设值时，判断暂态扭矩辨识值是否大于第二预设值；以及

保护判据模块，用于在所述暂态扭矩辨识值大于第二预设值，且处于持续增长状态时，发出跳闸指令，以切除当前机组。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保护判据模块进一步用于判断所述暂态扭矩辨识值是否大于所述第二预设值；如果大于所述第二预设值，则延时一个周波，以根据当前周波扭矩峰值与前一周波峰值判断是否为持续增长状态；如果为所述持续增长状态，则生成所述跳闸指令。