[發明專利]一種基于同步發電機機端電氣信號提取的轉速監測方法

有效

• 申請號: 201710864890.4
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107681940B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 趙化時;聶涌泉;朱建行;陳家樂;趙旋宇;胡亞平;萬民惠;韋鑫;侯佳佐
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;華中科技大學
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P9/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

1.一種基于同步發電機機端電氣信號提取的轉速監測方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1：采集同步發電機端口電氣信號量；

其中，電氣信號量包括：相電壓u_a、u_b、u_c及定子各相電流i_a、i_b、i_c；

S2：根據所述電氣信號量并利用鎖相控制得到同步發電機端口電壓相位信息θ；

S3：根據同步發電機端口電壓相位信息θ提取三相電流同步旋轉信號量i_d、i_q；

S4：根據三相電壓電流同步旋轉信號量獲得同步發電機轉子轉速信號量；

在步驟S4中，同步發電機轉子轉速ω＝ω₀+Δω；

其中，Δω為轉子轉速擾動分量，ω₀為轉子轉速穩態分量，標幺系統下等于數值1，所述轉子轉速擾動分量

其中，Δu_d為定子繞組D軸電壓小信號分量；Δi_d為定子繞組D軸電流小信號分量；Δi_q為定子繞組Q軸電流小信號分量；i_d0為定子繞組D軸電流穩態分量；R_a為同步機定子等效電阻；R_D為同步機轉子D軸阻尼繞組等效電阻；R_f為勵磁繞組等效電阻；R_g為同步機轉子Q軸第一阻尼繞組等效電阻；R_Q為同步機轉子Q軸第二阻尼繞組等效電阻；x_d為定子繞組D軸等效電抗；x_q為定子繞組Q軸等效電抗；x_D為D軸阻尼繞組等效電抗；x_f為勵磁繞組等效電抗；x_g為Q軸第一阻尼繞組等效電抗；x_Q為Q軸第二阻尼繞組等效電抗；x_ad為定子D軸繞組與轉子D軸繞組之間的互感抗；x_aq為定子Q軸繞組與Q軸繞組之間的互感抗；x_fD為勵磁繞組與轉子D軸阻尼繞組之間的互感抗；s為復頻域變量。

2.如權利要求1所述的轉速監測方法，其特征在于，步驟S2具體包括：將三相電壓信號經PARK變換后獲得三相交流電壓旋轉坐標系下q軸分量u_q，將所述三相交流電壓旋轉坐標系下q軸分量u_q經過鎖相PI控制和積分控制后獲得相位信息θ。

3.如權利要求2所述的轉速監測方法，其特征在于，鎖相PI控制的傳遞函數為k_ppll+k_ipll/s其中，k_ppll為鎖相控制器比例系數，k_ipll為鎖相控制器積分系數，s為復頻域變量。

4.如權利要求2或3所述的轉速監測方法，其特征在于，所述相位信息θ＝u_d(k_ppll+k_ipll/s)(1/s)。