[發明專利]一種基于功率檢測的發電機組電力輸出穩定性檢測系統

有效

• 申請號: 202010517325.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111426951B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李哲思;孫坤瑜;周韶波;張妤
• 申請（專利權）人: 濰坊宏圖環保設備有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R21/06
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 蔡宜飛

1.一種基于功率檢測的發電機組電力輸出穩定性檢測系統，其特征在于，包括：

原動機檢測模塊，其包括多個檢測器，各檢測器分別設置在發電機組中原動機上的指定位置，用以檢測發電機組中原動機輸出軸的轉速n和輸出扭矩M_t；

發電機檢測模塊，其包括多個檢測器，各檢測器分別設置在發電機組中發電機上的指定位置，用以分別檢測發電機的電流I、電壓U、功角δ、同步電抗X、發電機出現小干擾時的運行溫度c或發電機出現大干擾時的運行溫度C以及發電機出現小干擾時的運行壓強p_a或發電機出現大干擾時的運行壓強P_a；當所述基于功率檢測的發電機組電力輸出穩定性檢測系統對使用隱極式發電機的發電機組的穩定性進行判斷時，發電機檢測模塊分別檢測隱極式發電機的電流I、電壓U、功角δ和直軸同步電抗X_d，用以精確計算隱極式發電機的有功功率；當所述基于功率檢測的發電機組電力輸出穩定性檢測系統對使用凸極式發電機的發電機組的穩定性進行判斷時，發電機檢測模塊分別檢測凸極式發電機的電流I、電壓U、功角δ、直軸同步電抗X_d和交軸同步電抗X_q，用以精確計算凸極式發電機的有功功率；

虛擬負載模塊，其與所述發電機組的輸出端相連，用以模擬用電元件運行時產生的電阻以為發電機組提供負載，中控模塊通過調節虛擬負載模塊的電阻值以實現對發電機組負載擾動的模擬；

中控模塊，其分別與上述原動機檢測模塊、發電機檢測模塊和虛擬負載模塊相連，用以通過調節虛擬負載模塊的負載值、觀測發電機組回復穩定的時間以判定發電機組的電力輸出穩定性；所述中控模塊中設有計時器和存儲單元，在存儲單元中設有預設小干擾負載變動矩陣p₀和預設小干擾穩定時間t₀；對于預設小干擾負載變動矩陣p₀（p₁，p₂，p₃，p₄），其中，p₁為第一小干擾負載變動量，p₂為第二小干擾負載變動量，p₃為第三小干擾負載變動量，p₄為第四小干擾負載變動量，各負載變動量的變動幅度值按照順序逐漸增加；對于預設小干擾穩定時間矩陣t₀，t₀（t_a，t_b，t_c，t_d），其中，t_a為第一小干擾穩定時間，t_b為第二小干擾穩定時間，t_c為第三小干擾穩定時間，t_d為第四小干擾穩定時間，各穩定時間的數值按照順序逐漸增加；

在使用所述系統前，將各模塊中的對應檢測器分別設置發電機組中的指定位置，當所述系統對發電機組的靜態穩定性進行判定時，中控模塊先判定所述發電機所屬種類并在判定完成后控制虛擬負載模塊將初始負載調節為p，調節完成后中控模塊啟動發電機組；中控模塊在啟動發電機組后根據所述發電機檢測模塊輸送的實時檢測值計算出原動機的運行功率P_t并根據所述發電機檢測模塊中的各檢測器檢測的參數值并根據發電機種類使用對應的公式實時計算出發電機的運行功率P_Eq；

當P_t=P_Eq時，中控模塊控制所述虛擬負載模塊改變負載，負載變動量為p₁，變動后負載值為p±p₁，當虛擬負載模塊變動導致發電機功率P_Eq出現變化時，計時器開始計時，并在發電機組恢復穩定、P_t=P_Eq時記錄恢復時間t₁；恢復穩定后，中控模塊控制虛擬負載模塊將負載變動量調節為p₂，計時器記錄恢復時間t₂；恢復穩定后，中控模塊控制虛擬負載模塊將負載變動量調節為p₃，計時器記錄恢復時間t₃；恢復穩定后，中控模塊控制虛擬負載模塊將負載變動量調節為p₄，計時器記錄恢復時間t₄；記錄完成后，中控模塊統計發電機組回復所需總時間t，t=αt₁+βt₂+γt₃+εt₄，其中，α為第一小干擾權重系數，β為第二小干擾權重系數，γ為第三小干擾權重系數，ε為第四小干擾權重系數；統計完成后，中控模塊將t與t₀矩陣中的各項數值進行比對：

當t≤t_a時，中控模塊判定該發電機組具有優異的靜態穩定性；

當t_a＜t≤t_b時，中控模塊判定該發電機組具有良好的靜態穩定性；

當t_b＜t≤t_c時，中控模塊判定該發電機組具有普通的靜態穩定性；

當t_c＜t≤t_d時，中控模塊判定該發電機組具有較差的靜態穩定性；

當t＞t_d時，中控模塊判定該發電機組具有極差的靜態穩定性；

當所述發電機組在負載發生改變的階段中無法恢復穩定，則中控模塊判定該發電機組不具備靜態穩定性。