[发明专利]一种衡量电压测量时间常数对发电机阻尼影响的方法

说明书

本发明公开了一种衡量电压测量时间常数对发电机阻尼影响的方法，属于电力系统技术领域。本发明方法，包括：确定引入附加调差的菲利蒲－海佛隆模型的系数；获取扩展的菲利蒲－海佛隆模型，在给定电压测量时间常数时，励磁附加阻尼转矩系数和发电机阻尼转矩系数公式；获取系统振荡频率；根据阻尼转矩系数增量量化电压测量时间常数对自并励机组阻尼的影响。本发明基于扩展的菲利蒲－海佛隆模型及其特征方程的特征值，推导出的阻尼转矩公式简单有效，适合实际工程应用。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种衡量电压测量时间常数对发电机阻尼影响的方法。

背景技术

随着特高压交直流大型互联电力系统的发展，电力系统的安全稳定运行日益重要，发电机励磁系统对保证系统电压和无功稳定具有十分显著的作用，现在大型电厂大多为发电机变压器组接线方式，且在主变压器的高压侧均并联于同一条母线，所以，同一电厂内一台机组的励磁电压发生改变，不仅会改变本机组的无功及电压，而且还会影响其它并列运行机组的无功，从而引起母线电压的变化，绝大多数水电机组、大部分火电机组和燃气机组均广泛采用自并励励磁系统，同时，为了改善发电机励磁系统对系统无功及电压的控制效果，励磁调节器多采用快速励磁控制，在提高电力系统的电压稳定性的同时，兼顾发电机阻尼转矩的影响。快速励磁控制一方面是励磁系统动态增益高，一方面是励磁系统电压测量时间常数小。电压测量时间常数是指励磁调节器测量机端电压的时间常数。

自并励机组采用快速励磁系统不仅是机组经济运行的要求，也是电网稳定的必要措施。电压测量时间常数的大小直接影响励磁控制速度，但当前工程现场还没有衡量电压测量时间常数对自并励机组阻尼影响的量化方法，使技术人员选择相关设备时能兼顾对发电机阻尼的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种衡量电压测量时间常数对发电机阻尼影响的方法，包括：

将附加调差引入单机无穷大系统的菲利蒲－海佛隆模型，并确定引入附加调差的菲利蒲－海佛隆模型的系数；

根据引入附加调差的菲利蒲－海佛隆模型的系数，获取扩展的菲利蒲－海佛隆模型，在给定电压测量时间常数时，励磁附加阻尼转矩系数和发电机阻尼转矩系数公式；

根据扩展的菲利蒲－海佛隆模型，获取系统振荡频率；

根据系统振荡频率、励磁附加阻尼转矩系数和发电机阻尼转矩系数公式，确定阻尼转矩系数增量，根据阻尼转矩系数增量量化电压测量时间常数对自并励机组阻尼的影响。

可选的，将附加调差引入单机无穷大系统的菲利蒲－海佛隆模型，并确定引入附加调差的菲利蒲－海佛隆模型的系数，包括：

根据单机无穷大系统的系统电压、发电机电压、发电机有功和无功、发电机电抗及外部电抗，确定发电机q轴暂态电势初始值及sinδ₀，δ₀为发电机功角初始值；

根据发电机q轴暂态电势初始值及sinδ₀，确定菲利蒲－海佛隆模型的系数K₅及K₆；

并根据发电机q轴暂态电势初始值及sinδ₀，确定给定附加调差系数X_c后的菲利蒲－海佛隆模型系数K₁₁及K₁₂；

根据K₅、K₆、K₁₁及K₁₂确定扩展的菲利蒲－海佛隆模型的系数K′₅和K′₆。

可选的，获取系统振荡频率，具体为：根据扩展的菲利蒲－海佛隆模型，确定有附加调差时的系统特征方程，通过求解系统特征方程的特征值，确定系统振荡频率。

可选的，确定阻尼转矩系数增量，具体为：