[實用新型]一種發電機的系統等效時間常數測量系統

有效

• 申請號: 201621365529.4
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN206248795U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 付聰;張俊峰;王鈐;趙艷軍;唐景星;梁曉兵;劉軍;張躍;馬明;王玲;安然然;王俊杰;張遠
• 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: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

技術領域

本實用新型涉及電力測量領域，尤其涉及發電機的系統等效時間常數測量系統。

背景技術

發電機作為電力系統重要的動態無功電源，在系統故障電壓跌落的情況下能夠快速輸出動態無功，為系統受端電壓跌落提供動態支撐。發電機的無功功率是由勵磁系統控制。

發電機空載轉子時間常數T′_d0，從一定程度上反應了發電機的響應速度，但是由于是在空載情況下進行的試驗，發電機并網后的應用局限性很大。該參數只能說明發電機的單機響應能力，發電機并網后的情況只能間接的衡量。而由于系統的復雜性和接線方式的多樣性，很難通過發電機的這一時間常數去衡量發電機在系統中的相應快慢。

發電機組作為系統的無功電源，由于系統故障引起的系統的電壓跌落，機端電壓和系統電壓出現電壓差，機組瞬時向系統輸出無功功率，機組的勵磁電流來不及變化，機端電壓會出現降低，勵磁系統為恒定機端電壓運行方式，檢測到機端電壓的降低，會增大勵磁電流進行強勵，對系統提供更多的動態無功支撐。由于發電機對系統存在上述的時間常數，勵磁系統的作用反映到發電機的機端電壓就需要時間，通過機端電壓對系統提供無功功率支撐也存在時間的滯后。為衡量發電機對于無功電壓支撐的響應速度，需要對發電機系統等效時間常數測量方法開展相關的研究。

測量并網發電機組的等效時間常數，常規方法無法直接測量，而且本參數容易受到電網結構的變化而變化。因此，常規方法無法直接測量發電機的系統等效時間常數是本領域技術人員需要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型實施例公開了一種發電機的系統等效時間常數測量系統，用于解決常規方法無法直接測量發電機的系統等效時間常數的技術問題。

本實用新型實施例提供了一種發電機的系統等效時間常數測量系統，包括：發電機、擾動裝置、勵磁裝置、測量裝置；

所述擾動裝置設置于所述發電機的勵磁激勵等效回路中的系統電壓兩端，所述勵磁裝置設置于所述發電機的勵磁激勵等效回路中的勵磁電壓兩端，所述測量裝置設置于所述發電機的勵磁激勵等效回路中的機端電壓兩端；

其中，所述擾動裝置產生相同的電力系統擾動至所述發電機，使得所述發電機根據所述勵磁裝置的勵磁限值進入勵磁限幅狀態，所述測量裝置監測勵磁限幅狀態下的所述發電機的母線側的機端電壓曲線，從所述機端電壓曲線中測量出發電機系統等效時間常數。

優選地，所述擾動裝置包括：電壓產生模塊、信號控制模塊；

所述電壓產生模塊通過所述信號控制模塊連接所述發電機，

其中，電壓產生模塊產生預設的電力系統擾動至所述發電機，并通過信號控制模塊將所述電壓產生模塊產生的擾動信號調整為與所述預設的電力系統擾動相同的擾動信號。

優選地，所述電力系統擾動具體為根據勵磁電壓參考值進行的電壓階躍或者遠端短路故障。

優選地，所述勵磁裝置包括勵磁模塊、勵磁限幅判斷模塊、勵磁限值修改模塊；

所述勵磁模塊連接所述發電機，用于根據所述勵磁限值使得所述發電機進入勵磁限幅狀態；

所述勵磁限幅判斷模塊連接所述發電機，用于監測發電機勵磁電壓，生成勵磁電壓曲線，根據曲線判斷所述發電機是否進入勵磁限幅狀態；

所述勵磁限值修改模塊連接所述勵磁模塊，用于根據所述電力系統擾動修改所述勵磁限值。

優選地，所述測量裝置包括機端電壓測量模塊、時間常數計算模塊；

所述機端電壓測量模塊連接所述發電機，用于測量所述發電機母線側的機端電壓并生成機端電壓曲線；

所述時間常數計算模塊連接所述機端電壓測量模塊，用于從所述機端電壓曲線中確定機端電壓上升時刻及其對應的初始值，計算電壓上升至電壓最大差值的63.2％時的電壓結束值，從所述機端電壓曲線中確定出對應的結束時刻，用結束時刻減去上升時刻得出所述系統時間常數。

從以上技術方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優點：