[發明專利]發電機無功出力的控制方法

無效

• 申請號: 201410075288.9
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103915860A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 孫聞;張俊峰;付聰;翁洪杰;王奕;楊汾艷;曾杰;趙艷軍;唐景星;張躍;王鈐
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;陶品德

技術領域

本發明涉及電力工程技術領域，特別是涉及一種發電機無功出力的控制方法。

背景技術

無功補償容量不足和配備不合理是我國電網建設和運行中長期存在的問題，特別是可調節的無功容量不足，快速響應的無功調節設備更少。當電力系統發生大擾動后，由于動態無功支撐能力不足，則有可能會導致部分廠站的電壓無法及時恢復，導致母線電壓跌落持續時間過長，嚴重影響了電力系統的電壓穩定，影響電壓質量。

發明內容

基于此，有必要針對母線電壓跌落持續時間過長的問題，提供一種發電機無功出力的控制方法。

一種發電機無功出力的控制方法，包括如下步驟：

根據仿真數據中發電機母線電壓的跌落值及其跌落持續時間，確定發電機無功出力控制的判據；

在電力系統受到擾動后，根據所述判據確定參與勵磁控制的發電機組，并根據發電機機端電壓的安全范圍調節所述發電機組的勵磁參考電壓；

根據所述調節的勵磁參考電壓增加參與勵磁控制的發電機機組的無功出力，控制發電機機端電壓恢復至穩定值。

上述發電機無功出力的控制方法，將電力系統故障問題轉化為發電機機端電壓跌落問題，在電力系統遭受擾動后，根據發電機機端電壓的跌落值及其持續時間，確定參與勵磁控制的發電機組進行自動調節的勵磁參考電壓，增加發電機組的無功出力，提高了電力系統電壓恢復能力，保證了系統電壓的穩定，實現了發電機勵磁快速控制，提高電力系統電壓質量。

附圖說明

圖1為本發明的發電機無功出力的控制方法的流程圖；

圖2為發電廠對應的母線電壓幅值仿真示意圖；

圖3為調整前后鹿鳴站220kV母線電壓曲線對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的發電機無功出力的控制方法的具體實施方式作詳細描述。

本發明的技術方案，針對于發電機是系統最大的無功源的情況，通過對發電機勵磁系統的快速控制，改善故障情況下發電機組的動態無功特性，盡可能地為電力系統提供動態無功支撐，縮短母線電壓跌落持續時間，從而提高電力系統暫態電壓的穩定性，提高電壓質量。

參考圖1所示，圖1為本發明的發電機無功出力的控制方法的流程圖，包括如下步驟：

步驟S10，根據仿真數據中發電機母線電壓的跌落值及其跌落持續時間，確定發電機無功出力控制的判據。

在一個實施例中，具體的，在豐大極限方式下，應用BPA仿真軟件對電網進行故障仿真分析；在系統大擾動后，獲取發電機機端的電壓值以及持續時間；根據所述電壓值以及持續時間確定發電機無功出力控制的判據。

例如，在某省級電網2013年豐大極限方式下，應用BPA仿真軟件對該電力系統進行故障仿真分析，在北郊電站附近發生開關拒動故障，故障過程中機端電壓持續偏低，相關發電廠和電壓跌落值如表一所示，對于發電廠對應的母線電壓幅值，如圖2所示，圖2為發電廠對應的母線電壓幅值仿真示意圖，圖中橫坐標為時間，縱坐標為跌落值。

表一：

對于所述判據，可以為發電機機端電壓跌至0.7p.u，且故障持續時間超過0.12s。

判據設置電壓跌落下限值0.7p.u，可以避免過多電廠的發電機參與勵磁電壓的調整導致電力系統的二次擾動。同時，由于目前繼電保護動作時間的規定為：對于500kV的線路保護動作時間不超過0.1s，對于220kV的線路保護動作時間不超過0.12s，所以，確定故障持續時間的判據為超過0.12s，保證符合繼電保護動作時間要求，確保電力系統的穩定。

步驟S20，在電力系統受到擾動后，根據所述判據確定參與勵磁控制的發電機組，并根據發電機機端電壓的安全范圍調節所述發電機組的勵磁參考電壓。

在一個實施例中，具體的，在電力系統受到擾動后，特別是大擾動后，根據所述判據確定滿足參與勵磁控制條件的發電機組；從滿足條件的發電機組中選擇實際參與勵磁控制的發電機組；根據發電機機端電壓的安全范圍確定調節量；根據所述調節量對所述選擇的發電機組的勵磁參考電壓進行增量調節。

考慮目前發電機機端電壓的安全范圍，一般勵磁參考電壓的調節量可以定為2%～4%，從滿足判據的發電機機組中，選擇參與勵磁控制的發電機機組，繼而對其勵磁參考電壓進行增量調節。

例如，在北郊電站的開關拒動故障后，根據判據獲取滿足控制條件的發電機機組，然后根據實際需要選擇相應的發電廠的發電機組的勵磁參考電壓進行2%增量調節。