[發明專利]確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法及系統

在審

• 申請號: 202110646134.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113435015A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 霍承祥;郭強;肖明;于大海;安寧;武朝強;馬曉光;夏潮;馬勇飛;宋銳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網青海省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06F17/16;G06Q50/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

本發明公開了一種確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法及系統，包括：將附加調差引入菲利蒲?海佛隆模型，獲取擴展的菲利蒲?海佛隆模型并確定模型系數；根據擴展的菲利蒲?海佛隆模型確定給定電壓調節器動態增益下的凸極發電機總體阻尼轉矩系數的表達式；根據擴展的菲利蒲?海佛隆模型確定系統特征方程，并通過求解所述系統特征方程的特征值，確定系統的振蕩頻率；將所述擴展的菲利蒲?海佛隆模型的系數和系統的振蕩頻率帶入所述凸極發電機總體阻尼轉矩系數的表達式，獲取不同電壓調節器動態增益下的凸極發電機總體阻尼轉矩系數，以根據所述凸極發電機總體阻尼轉矩系數確定電壓調節器的動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，并且更具體地，涉及一種確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法及系統。

背景技術

隨著特高壓交直流大型互聯電力系統的發展，電力系統的安全穩定運行日益重要。作為凸極發電機的水輪機組，其勵磁系統對保證系統電壓和無功穩定具有十分顯著的作用。現在大型水電廠大多為凸極發電機變壓器組接線方式，且在主變壓器的高壓側均并聯于同一條母線。所以，同一電廠內一臺機組的勵磁電壓發生改變，不僅會改變本機組的無功及電壓，而且還會影響其它并列運行機組的無功，從而引起母線電壓的變化。為了改善凸極發電機勵磁系統對系統無功及電壓的控制效果，勵磁調節器多采用高動態增益的快速勵磁控制，在提高電力系統的電壓穩定性的同時，兼顧凸極發電機阻尼轉矩及動態穩定的影響。

采用適當的電壓調節器動態增益不僅是機組經濟運行的要求，也是電網穩定的必要措施。電壓調節器動態增益在改善電壓響應速度的同時也會對凸極發電機的阻尼產生影響，進而影響凸極發電機動態穩定性，現在工程現場還沒有衡量電壓調節器確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法,使技術人員設定電壓調節器動態增益時能兼顧對凸極發電機阻尼的影響。

為了在工程現場不同工況下更簡易地獲得準確的電壓調節器動態增益對凸極發電機阻尼影響的具體數據，需要一種新穎的衡量電壓調節器確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法。

發明內容

本發明提出一種確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法及系統，以解決如何衡量電壓調節器動態增益對凸極發電機阻尼影響的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種確定動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度的方法，所述方法包括：

將附加調差引入菲利蒲-海佛隆模型，獲取擴展的菲利蒲-海佛隆模型，并確定擴展的菲利蒲-海佛隆模型的系數；

根據所述擴展的菲利蒲-海佛隆模型確定給定電壓調節器動態增益下的凸極發電機總體阻尼轉矩系數的表達式；

根據擴展的菲利蒲-海佛隆模型確定系統特征方程，并通過求解所述系統特征方程的特征值，確定系統的振蕩頻率；

將所述擴展的菲利蒲-海佛隆模型的系數和系統的振蕩頻率帶入所述凸極發電機總體阻尼轉矩系數的表達式，獲取不同電壓調節器動態增益下的凸極發電機總體阻尼轉矩系數，以根據所述凸極發電機總體阻尼轉矩系數確定電壓調節器的動態增益對凸極發電機阻尼的關聯程度。

優選地，其中所述確定擴展的菲利蒲-海佛隆模型的系數，包括：

根據系統電壓、凸極發電機電壓、凸極發電機有功、凸極發電機無功、凸極發電機電抗和外部電抗，計算凸極發電機的q軸暫態電勢初始值和功角初始值的正弦值；

根據給定的附加調差系數、凸極發電機的q軸暫態電勢初始值和功角初始值的正弦值計算擴展的菲利蒲-海佛隆模型的系數。

優選地，其中所述根據所述擴展的菲利蒲-海佛隆模型確定給定電壓調節器動態增益下的凸極發電機總體阻尼轉矩系數的表達式，包括：