[实用新型]一种计及发电机饱和效应的功角测量装置

说明书

本实用新型属于电力系统领域，具体涉及一种计及发电机饱和效应的功角测量装置；采用的技术方案为：包括数据采集转换单元、电气参数测量单元、计算单元和电源；数据采集转换单元的电压端、电流端、建相端口分别与电气参数测量单元内部的电压变送器、电流变送器、建相变送器一一对应连接；计算单元包括功角计算模块、功角实测模块、空载特性曲线分析模块和通信端口，通信端口的一端与数据采集转换单元相连，通信端口的另一端分别连接有显示单元和输入单元，功角计算模块、功角实测模块和空载特性曲线分析模块分别与通信端口实现数据交互；电源的输出端与数据采集转换单元、计算单元和显示单元的输入端口相连，用于提供电力源。

技术领域

本实用新型属于电力系统领域，具体涉及一种计及发电机饱和效应的功角测量装置。

背景技术

发电机功角是观察和判断各并网机组与系统之间并网运行稳定性的重要指标，也是电力系统控制、保护和模型参数辨识等工作中经常用到的重要物理量；尤其是在发电机进相试验过程中，需要根据发电机功角来判断是否到达进相运行极限，功角测量的准确性直接影响试验的安全性和结果的准确性。

传统的功角测量方法包括机械法和计算法，机械法需要测得发电机空载运行时的零功角，进而得到并网运行下的功角；而计算法受发电机电抗饱和特性影响较大，若忽略饱和特性，往往计算结果与实际值存偏差，准确性不足。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种计及发电机饱和效应的功角测量装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种计及发电机饱和效应的功角测量装置，包括数据采集转换单元、电气参数测量单元、计算单元和电源；

所述数据采集转换单元的电压端、电流端、建相端口分别与电气参数测量单元内部的电压变送器、电流变送器、建相变送器一一对应连接；

所述计算单元包括功角计算模块、功角实测模块、空载特性曲线分析模块和通信端口，所述通信端口的一端与数据采集转换单元相连，所述通信端口的另一端分别连接有显示单元和输入单元，所述功角计算模块、功角实测模块和空载特性曲线分析模块分别与通信端口实现数据交互；

所述电源的输出端与数据采集转换单元、计算单元和显示单元的输入端口相连，用于提供电力源。

所述电气参数测量单元还包括同步相量测量装置，所述同步相量测量装置用于将测得的同步发电机电压和电流相量传输至数据采集转换单元。

所述电气参数测量单元中的电压变送器、电流变送器、建相变送器输出为4-20mA模拟量。

所述计算单元具备500G存储空间和4G内存。

上述的一种计及发电机饱和效应的功角测量装置的测量方法，具体包括以下步骤：

S1：通过输入单元输入空载特性曲线和同步电抗不饱和值的出厂试验值Xq，空载特性曲线存储至空载特性曲线分析模块，出厂试验值Xq存储至功角计算模块；

S2：根据电气参数测量单元得到发电机的电压、电流、建相测量、电压相量和电流相量

S3：针对步骤S2中多个模拟信号值输入至数据采集转换单元，转换为数字信号；

S4：针对步骤S3中的数字信号通过通信端口输出至计算单元；

S5：根据发电机励磁电流I_f，在发电机空载特性曲线中确定相对应的发电机电压U_G0，在等效气隙线上确定相对应的励磁电流I_f1；

S6：通过下式(1-1)得到在励磁电流为I_f时的发电机饱和系数S_If；