[發明專利]一種調相機暫穩態參數實時提取方法及裝置

有效

• 申請號: 202110787529.2
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113239601B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 舒展;陳波;潘本仁;程思萌;陶翔;汪碩承;閔澤鶯;鄒進
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/30;H02J3/00;H02J3/16
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

1.一種調相機暫穩態參數實時提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對同步調相機電磁有限元建模，其中，所述有限元建模包括建立2D場路耦合有限元模型；

S2：建立含勵磁控制的調相機電磁仿真模型，并提取故障發生時的電流數據，其中，所述電流數據包括不同電網電壓故障時的調相機機端電流及不同勵磁控制所導致的勵磁電流；

S3：將調相機機端電流及勵磁電流導入場路耦合有限元模型中“路”的部分得到第一求解模型，在某一運行電壓下進行非線性時域電磁場仿真，并求解飽和狀態下的同步調相機磁導率分布，并將其鎖定導出；

S4：將所述同步調相機磁導率分布導入至第二求解模型，并進行凍結磁導率狀態下的線性電磁場仿真，線性求解定子磁鏈，其中，由于所述同步調相機磁導率已包含調相機在某一運行電壓的磁場分布，第二求解模型在“路”的部分無需加入新的激勵，所述第二求解模型的磁場激勵加載方式為：

I_a＝I_mcos(ωt+θ)

I_f＝0

式中，I_a、I_b、I_c分別為定子A相電流、定子B相電流以及定子C相電流，I_m為電流峰值，ω為電角頻率，θ為定子A相初始相位角，I_f為勵磁電流，t為電流正弦波變化時間；

所述定子磁鏈計算的表達式為：

式中，J為一匝內的電流密度，A為矢量磁位，v為區域的體積，n為匝數，l為閉合環路；

S5：基于定子磁鏈求解2D有限元模型，計算得到調相機暫穩態參數，其中，所述的調相機暫穩態參數具體包括同步電抗、瞬變電抗以及超瞬變電抗，計算所述同步電抗的表達式為：

式中，x_d，q為同步電抗，為穩態的定子磁鏈，f為頻率，U_N為額度電壓，I_N為額度電流；

計算所述瞬變電抗的表達式為：

式中，x′_d，q為瞬變電抗，為瞬變的定子磁鏈，f為頻率，U_N為額度電壓，I_N為額度電流；

計算所述超瞬變電抗的表達式為：

式中，x″_d，q為超瞬變電抗，為超瞬變的定子磁鏈，f為頻率，U_N為額定電壓，I_N為額定電流。

2.根據權利要求1所述的一種調相機暫穩態參數實時提取方法，其特征在于，在S2中，所述的勵磁控制為電壓內環-無功外環控制，穩態時由高壓母線電壓和無功實現穩態控制，暫態時由電壓閉環進行快速強勵或強減。