[發明專利]一種自適應監測發電機扭振狀態的方法

有效

• 申請號: 202110004163.7
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112857562B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 宋暢;王樹民;卓華;張象榮;孫大山;劉建海;李延兵;焦林生;劉月富;李鳳軍
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司國華電力分公司;陜西國華錦界能源有限責任公司;榮信匯科電氣技術責任有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 李瀟

1.一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、系統參數初始化，并設定緩存累計值；

S2、得出幅頻特性曲線，將轉速信號經由選擇和處理后，進行傅里葉分析，得出幅頻特性曲線；

S3、幅頻特性曲線進行分析，對傅里葉分析得到的幅頻特性曲線進行分析，并確定是否存在超過設定的下限值的部分；

S4、得出固有頻率，在程序中的緩存值數量未達到設定累計數量時，計算當前所有緩存值的平均值，作為固有頻率；

S5、扭振幅度的分析，由以上步驟得到的固有頻率，即可用于扭振幅度的分析，從而完成軸系扭振疲勞累計、保護報警動作；

步驟S3中所述的對傅里葉分析得到的幅頻特性曲線進行分析，具體步驟為：

1)按照當前固有頻率值以及它的區域參數劃分出的頻率區域，對曲線進行分段，對固有頻率的計算自此分別進行；

2)判斷某固有頻率區域內，是否存在超過設定的下限值的部分，所述設定的下限值，不同階固有頻率扭振的狀態分別設定，根據模型模擬或經驗得出，可以降低干擾的影響，降低計算量；

3)若所述固有頻率區域內存在超過設定的下限值的固有頻率值部分，則取出所述固有頻率區域內超過設定的下限值的固有頻率值部分中的極大值點，再選出所述極大值點中的最大值點，將所述最大值點對應的固有頻率值作為累計值緩存。

2.根據權利要求1所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：步驟S2中所述的傅里葉分析具體為：選取固定時長的一段轉速信號，所以算法內部需要規定取樣的時長，進行連續分段的取樣。

3.根據權利要求1所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：步驟S4中所述的緩存值數量超過步驟S1中的設定值時，取最新的累計值，仍然取它們的平均值作為固有頻率。

4.根據權利要求3所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：所述緩存值數量計算采用緩存的固有頻率值數量與步驟S3中涉及的傅里葉分析取樣時間乘積，即是在改變工況引起連續震蕩狀態下，固有頻率漸變完成的時間。

5.根據權利要求1所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：步驟S4中的固有頻率可返回計算的初始階段，配合軸系結構的物理數據，進行軸系扭振振型圖、S-N曲線計算，從而使監控設備可以動態分析發電機狀態，完成更加靈敏的保護與精確的計算。

6.根據權利要求1所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：步驟S1初始化后的所述系統參數包括低頻振蕩固有頻率、固有頻率劃分區域、幅頻曲線中認為觸發扭振的幅值下限、緩存的固有頻率值數量、固有頻率的濾波帶寬。

7.根據權利要求1所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：步驟S1中，根據實際測試的固有頻率，作為初始參數輸入系統，電機在基頻以內的固有頻率有二階或者三階，設置適當的區域寬度。

8.根據權利要求7所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：所述區域寬度的設置有兩個條件：

(1)下限是確認以輸入固有頻率作為中心、區域寬度范圍內，可以包含所有工況下固有頻率的變化；

(2)上限是各階固有頻率所占的范圍不會重疊，初始參數和區域寬度的設置，是為了粗略的分割各階固有頻率所在的范圍。

9.根據權利要求1所述的一種自適應監測發電機扭振狀態的方法，其特征在于：選取極值可以避免在斜坡形的曲線中誤取邊界值。