[發明專利]勵磁系統調差整定方法、系統及PSS協調方法和系統

有效

• 申請號: 201510613643.8
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105098789B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 張俊峰;蘇寅生;孫聞;盛超;趙艷軍;梅成林;朱良合;馬明;王奕;陳銳
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02P9/10
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 李巍

技術領域

本發明涉及電網技術領域，特別是涉及一種勵磁系統調差整定方法、系統及PSS協調方法和系統。

背景技術

調差指同步發電機在功率因數等于零的情況下，無功電流從零變化到額定值時，發電機端電壓變化的變化率。國內對調差的極性規定為：向下傾斜的特性曲線(即電壓隨無功負荷增加而下降)的調差系數為正，稱為正調差；反之，向上傾斜的特性曲線的調差系數為負，稱為負調差。

目前電廠的發電機普遍采用單元接線方式，即一臺發電機配一臺升壓變掛網運行，而新投運機組的主變壓器短路電抗一般達到20％以上，因此發電機與電網之間的聯系變弱，導致發電機對電網的電壓跌落感知的靈敏度變小，對電網的無功支撐力度也相對減弱，電網穩定性降低。因此，電網需要發電機組的勵磁系統采用負調差，抵消一部分主變壓器短路電抗，使得一個發電單元(發電機+升壓變掛網)的總調差減小，以增強發電機對電網的無功支撐力度，提高電網的電壓穩定性。

勵磁系統中設有勵磁調節器，勵磁調節器中的PSS(power system stabilization電力系統穩定器)與調差系數均對系統的穩定產生作用。一般情況下，調差系數的選擇以“并列點的電壓調差率宜按照5％～10％整定，在無功分配穩定的情況下取小值，同母線下的電壓調差率應相同”為原則，但是具體選擇多少往往根據經驗確定，缺乏理論計算，且隨意性較大。因此，傳統的選取調差系數方法對提高電網電壓穩定性的效率不高。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種高效率提高電網電壓穩定性的勵磁系統調差整定方法、系統及PSS協調方法和系統。

一種勵磁系統調差整定方法，包括如下步驟：

獲取發電機的功率因數，根據所述功率因數計算第一負調差系數，其中，所述第一負調差系數為發電機的無功電流由零變化到額定無功電流時，引起發電機的電壓升高預設電壓值對應的調差系數；

獲取所述發電機的主變壓器的短路電抗值，計算預設比例的所述短路電抗值對應的第二負調差系數；

根據所述短路電抗值計算發電單元的總調差保留預設裕度下對應的第三負調差系數；

比較所述第一負調差系數、所述第二負調差系數和所述第三負調差系數，將其中的最大值更新為當前運行調差系數。

一種PSS協調方法，包括如下步驟：

獲取勵磁調節器的初始運行調差系數，將上述勵磁系統整定方法的當前運行調差系數減去所述初始運行調差系數，得到調差變化值；

查詢PSS的有補償特性曲線數據，根據所述有補償特性曲線數據獲取預設范圍內的當前頻率下PSS空間力矩的初始矢量；

根據所述調差變化值和所述PSS空間力矩的所述初始矢量，計算所述當前頻率下所述PSS空間力矩的矢量變化值；

根據所述PSS空間力矩的所述矢量變化值判斷所述調差變化值對所述當前頻率下所述PSS空間力矩的矢量的影響是否在預設的可控范圍內；

若否，則調整所述PSS的參數，并返回所述查詢PSS的有補償特性曲線數據，根據所述有補償特性曲線數據獲取預設范圍內的當前頻率下PSS空間力矩的初始矢量的步驟。

一種勵磁系統調差整定系統，包括：

第一計算模塊，用于獲取發電機的功率因數，根據所述功率因數計算第一負調差系數，其中，所述第一負調差系數為發電機的無功電流由零變化到額定無功電流時，引起發電機的電壓升高預設電壓值對應的調差系數；

第二計算模塊，用于獲取所述發電機的主變壓器的短路電抗值，計算預設比例的所述短路電抗值對應的第二負調差系數；

第三計算模塊，用于根據所述短路電抗值，計算發電單元的總調差保留預設裕度下對應的第三負調差系數；

調差優化模塊，用于比較所述第一負調差系數、所述第二負調差系數和所述第三負調差系數，將其中的最大值更新為當前運行調差系數。

一種PSS協調系統，包括：

調差計算模塊，用于獲取勵磁調節器的初始運行調差系數，將上述勵磁系統整定系統的當前運行調差系數減去所述初始運行調差系數，得到調差變化值；

矢量獲取模塊，用于查詢PSS的有補償特性曲線數據，根據所述有補償特性曲線數據獲取預設范圍內的當前頻率下PSS空間力矩的初始矢量；

矢量計算模塊，用于根據所述調差變化值和所述PSS空間力矩的所述初始矢量，計算所述當前頻率下所述PSS空間力矩的矢量變化值；