一种发电机功率变送系统及其变送方法技术方案

本发明专利技术公开并提供了一种发电机功率变送系统，可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。此外，本发明专利技术还提供一种发电机功率变送方法，可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。本发明专利技术适用于电气设备领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电机功率变送系统及其变送方法。
技术介绍
随着电力系统自动化程度日益提高，电厂功率自动调节远程自动调频基本普及。但当系统发生故障或较大扰动时，发电机的功率调节系统跟随动作，往往发生功率过调，引 发发电机功率大幅波动，机组运行不稳定。究其原因是 ：发电机功率调节系统的采样前端一般为发电机或发变组出口功率变 送器，在系统故障时电压降低，电流剧增，而功率变送器所接的测量级电流互感器TA速饱 和特性使得变送器采样 TA 二次电流值并没有相应按变比增大，这就导致功率变送器输出 功率严重失真。进而导致与之相关的自动调控系统不正常工作，引起发电机功率异常大幅 波动，甚至会引起发电机组零功率切机保护动作误切机。鉴于这种情况，有必要研究一种新 型功率变送装置，以满足正常运行稳态的采样精度又能保证故障或扰动暂态时的采样误差 在一定范围内，为功率自动调节系统提供安全可靠的采样值。有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的发电机功率变送系统，以便克服现有变送系统的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种发电机功率变送系统，可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。此外，本专利技术还提供一种发电机功率变送方法，可防止系统故障时发电机功率自 动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。本专利技术所采用的技术方案是：一种发电机功率变送系统，它包括功率变送装置、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器，所述功率变送装置分别通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器连接发电机，所述功率变送装置通过所述发电机机端电压互感器、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级 电流互感器三相电流 ；利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器的正序 电流、机端测量级电流互感器的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset时，功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、功率计算 正序电流计算功率值，并将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。发电机经高阻接地，正常运行和故障情况下，几乎没有零序电流，对于三相三线制，即只接入A、C相电流，所述功率变送装置由A、C相电流计算 B 相电流。对于三相四线制，TA 断线条件为三相TA的自产零序电流大于25%的最大相电流与5%In之和，延时报警，异常消失后延时返回。所述功率变送装置包括采集模块，用以通过所述发电机机端电压互感器、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；计算模块，用以利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器的正序 电流、机端测量级电流互感器的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；功率值获取模块，当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset 时， 功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正 序电压、功率计算正序电流计算功率值 ；输出模块，用以将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。Iset为1.1～1.3倍额定电流。所述功率变送装置将功率计算值以4～20mA的方式输出。所述发电机的一端连接发电机中性点接地变压器，该发电机中性点接地变压器接地。一种发电机功率变送方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1，利用功率变送装置通过发电机机端电压互感器、机端保护级电流互感器、机端 测量级电流互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级电流互感器三相电流 ；步骤S2，根据步骤 S1 采集的数据、利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电 流互感器的正序电流、机端测量级电流互感器的正序电流，以及保护级电流互感器的三相 电流的基波有效值 ；步骤S3，当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset时，功率计 算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、 功率计算正序电流计算功率值 ；步骤S4，将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。在步骤S3中，Iset为1.1～ 1.3倍额定电流。发电机正常运行时，功率计算采用测量级电流互感器二次电流，以保证稳态运行的计算精度；当系统故障、电流剧增时，功率计算电流自动切换到保护级电流互感器二次电流，电流恢复正常后再切回至测量级电流互感器，采用正序电压和正序电流计算功率值，并将功率值以4～20mA的方式输出，供发电机功率自动调节系统使用。功率计算电流根据保护级电流互感器的电流基波有效值大小进行自动切换，采用全周傅立叶算法计算保护级电流互感器的电流基波有效值；当保护级电流互感器二次电流基波有效值大于切换门槛值Iset时，功率计算取保护级电流互感器电流；当保护级电流互感器二次电流基波有效值小于切换门槛值 Iset时，功率 计算取测量级电流互感器电流 ；Iset取1.1～1.3倍额定电流。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的发电机功率变送系统及方法，可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。本专利技术能弥补以往功率变送器暂态情况下采样失真的不足，能够最大限度保障稳态采样精度和暂态时采样可靠，防止与功率变送器相关的发电机功率自动调节系统误动作引起的发电机功率异常波动。附图说明图1为本专利技术发电机功率变送系统的连接结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种发电机功率变送系统，它包括功率变送装置1、机端保护级电流互感器2、机端测量级电流互感器3、发电机机端电压互感器4，所述功率变送装置1分别通过所述机端保护级电流互感器2、机端测量级电流互感器3、发电机机端电压互感器4连接发电机5，所述功率变送装置1通过所述发电机机端电压互感器4、机端保护级电流互感器2、机端测量级电流互感器3采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器2三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器2的正序电流、机端测量级电流互感器3的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset时，功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、功率计算 正序电流计算功率值，并将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。发电机经高阻接地，正常运行和故障情况下，几乎没有零序电流，对于三相三线制，即只接入A、C相电流，所述功率变送装置1由A、C相电流计算 B 相电流。对于三相四线制，TA 断线条件为三相TA的自产零序电流大于25%的最大相电流与5%In之和，延时报警，异常消失后延时返回。所述功率变送装置1包括采集模块，用以通过所述发电机机端电压互感器4、机端保护级电流互感器2、机端测量级电流互感器3采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器2三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；计算模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机功率变送系统，其特征在于：它包括功率变送装置（1）、机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）、发电机机端电压互感器（4），所述功率变送装置（1）分别通过所述机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）、发电机机端电压互感器（4）连接发电机，所述功率变送装置（1）通过所述发电机机端电压互感器（4）、机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器（2）三相电流和机端测量级 电流互感器三相电流 ；利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器（2）的正序 电流、机端测量级电流互感器（3）的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset时，功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、功率计算 正序电流计算功率值，并将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。

【技术特征摘要】
1.一种发电机功率变送系统，其特征在于：它包括功率变送装置（1）、机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）、发电机机端电压互感器（4），所述功率变送装置（1）分别通过所述机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）、发电机机端电压互感器（4）连接发电机，所述功率变送装置（1）通过所述发电机机端电压互感器（4）、机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器（2）三相电流和机端测量级 电流互感器三相电流 ；利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器（2）的正序 电流、机端测量级电流互感器（3）的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset时，功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、功率计算 正序电流计算功率值，并将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。2.根据权利要求1所述的发电机功率变送系统，其特征在于：发电机经高阻接地，正常运行和故障情况下，几乎没有零序电流，对于三相三线制，即只接入A、C相电流，所述功率变送装置（1）由A、C相电流计算 B 相电流。3.根据权利要求2所述的发电机功率变送系统，其特征在于：对于三相四线制，TA 断线条件为三相TA的自产零序电流大于25%的最大相电流与5%In之和，延时报警，异常消失后延时返回。4.根据权利要求1所述的发电机功率变送系统，其特征在于：所述功率变送装置（1）包括采集模块，用以通过所述发电机机端电压互感器（4）、机端保护级电流互感器（2）、机端测量级电流互感器（3）采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器（2）三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；计算模块，用以利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器（2）的正序 电流、机端测量级电流互感器（3）的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；功率值获取模块，当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset 时， 功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正 序电压、功率计算正序电流计算功率值 ；输出模块，用以...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹武中，
申请(专利权)人：珠海中瑞电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44