励磁调节器的过励限制优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种励磁调节器的过励限制优化方法及系统。该励磁调节器的过励限制优化方法包括：确定惯性时间常数；采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果；比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据第一比较结果确定输出结果；当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值，可以根据故障前不同的初始励磁电流调整不同的反时限时间，即在低负荷运行时，使机组具备较高的强励能力，在高负荷运行时，使机组具备较低的强励能力，以保证电网在多次连锁故障时提供充分适当的无功支撑，维持电网安全运行。

【技术实现步骤摘要】
励磁调节器的过励限制优化方法及系统
本专利技术涉及励磁调节领域，具体地，涉及一种励磁调节器的过励限制优化方法及系统。
技术介绍
严重故障冲击下的电压无功支撑能力不足可能诱发系统电压失稳事故。故障中长期过程中发电机过励限制(OEL，OverExcitationLimiter)的动作行为对维持电网稳定，防御大面积停电事故发生具有重要作用。目前针对过励限制对连锁大停电事故的影响，以及过励保护配合等问题已开展大量研究。现有设计中的反时限时间与励磁电流的初值无关，只与强励时的励磁电流数值有关，导致在发电机的初始励磁电流低于额定励磁电流时，发电机的强励能力或过电流潜在能力远大于目前的常规励磁设计，不能充分发挥机组对电网的支撑能力；在发电机的初始励磁电流高于额定励磁电流时，发电机的强励能力又小于目前的常规励磁设计，可能危及机组安全。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种励磁调节器的过励限制优化方法及系统，以保证电网在多次连锁故障时提供充分适当的无功支撑，维持电网安全运行。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种励磁调节器的过励限制优化方法，包括：确定惯性时间常数；采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果；比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据第一比较结果确定输出结果；其中，输出结果为第一数值或第二数值；当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值。本专利技术实施例还提供一种励磁调节器的过励限制优化系统，包括：确定单元，用于确定惯性时间常数；第一计算单元，用于采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果；比较单元，用于比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果；输出结果单元，用于根据第一比较结果确定输出结果；其中，输出结果为第一数值或第二数值；过励限制调节单元，用于启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：确定惯性时间常数；采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果；比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据第一比较结果确定输出结果；其中，输出结果为第一数值或第二数值；当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：确定惯性时间常数；采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果；比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据第一比较结果确定输出结果；其中，输出结果为第一数值或第二数值；当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值。本专利技术实施例的励磁调节器的过励限制优化方法及系统，先确定惯性时间常数，然后采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果，最后比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据第一比较结果确定输出结果，当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值，可以根据故障前不同的初始励磁电流调整不同的反时限时间，即在低负荷运行时，使机组具备较高的强励能力，在高负荷运行时，使机组具备较低的强励能力，以保证电网在多次连锁故障时提供充分适当的无功支撑，维持电网安全运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中励磁调节器的过励限制优化方法的流程图；图2是本专利技术实施例中S104的具体流程图；图3是本专利技术实施例中励磁调节器的过励限制优化方法的逻辑示意图；图4是电压阶跃试验的励磁电流录波图；图5是不同励磁电流下的过励限制反时限动作时间表；图6是连锁故障试验下的机端电压录波图；图7是连锁故障试验下的励磁电流录波图；图8是本专利技术实施例中励磁调节器的过励限制优化系统的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。鉴于现有技术不能充分发挥机组对电网的支撑能力，可能危及机组安全，本专利技术实施例提供一种励磁调节器的过励限制优化方法，以保证电网在多次连锁故障时提供充分适当的无功支撑，维持电网安全运行。以下结合附图对本专利技术进行详细说明。图1是本专利技术实施例中励磁调节器的过励限制优化方法的流程图。如图1所示，励磁调节器的过励限制优化方法包括：S101：确定惯性时间常数。S102：采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果。S103：比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果。S104：根据第一比较结果确定输出结果，其中，输出结果为第一数值或第二数值。S105：当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值。图1所示的励磁调节器的过励限制优化方法的执行主体可以为励磁调节器。由图1所示的流程可知，本专利技术实施例的励磁调节器的过励限制优化方法先确定惯性时间常数，然后采集发电机的励磁电流，根据惯性时间常数和励磁电流计算第一计算结果，最后比较第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据第一比较结果确定输出结果，当输出结果为第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小励磁电流至第一预设值，可以根据故障前不同的初始励磁电流调整不同的反时限时间，即在低负荷运行时，使机组具备较高的强励能力，在高负荷运行时，使机组具备较低的强励能力，以保证电网在多次连锁故障时提供充分适当的无功支撑，维持电网安全运行。一实施例中，通过如下公式确定惯性时间常数：其中，T为惯性时间常数，t为时刻，If(∞)为正无穷时刻的励磁电流，If(0-)为0时刻的励磁电流，Ifth为1.1倍额定励磁电流。一实施例中，S102具体包括：对励磁电流进行拉普拉斯变换；根据经过拉普拉斯变换的励磁电流和惯性时间常数，计算第一计算结果。其中，通过如下公式计算第一计算结果：其中，为第一计算结果，If(s)为经过拉普拉斯变换的励磁电流，T为惯性时间常数，s为拉普拉斯算子。图2是本专利技术实施例中S104的具体流程图。如图2所示，S104包括：S201：对第一比较结果进行增益处理和限幅处理，得到限幅结果。S202：根据限幅结果和条件参数得到第二计算结果。S203：比较第二计算结果与第二预设值的大小得到输出结果。一实施例中，条件参数为第三数值或第四数值。S202具体包括：当机端电压满足二次强励调节条件时，条件参数为第三数值，根据限幅结果和第三数值得到第二计算结果；当机端电压不满足二次强励调节条件时，条件参数为第四数值，根据限幅结果和第四数值得到第二计算结果。其中，将限幅结果和条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，包括：确定惯性时间常数；采集发电机的励磁电流，根据所述惯性时间常数和所述励磁电流计算第一计算结果；比较所述第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据所述第一比较结果确定输出结果；其中，所述输出结果为第一数值或第二数值；当所述输出结果为所述第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小所述励磁电流至第一预设值。

【技术特征摘要】
1.一种励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，包括：确定惯性时间常数；采集发电机的励磁电流，根据所述惯性时间常数和所述励磁电流计算第一计算结果；比较所述第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果，根据所述第一比较结果确定输出结果；其中，所述输出结果为第一数值或第二数值；当所述输出结果为所述第二数值时，启动过励限制反时限调节以减小所述励磁电流至第一预设值。2.根据权利要求1所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，通过如下公式确定惯性时间常数：其中，T为惯性时间常数，t为时刻，If(∞)为正无穷时刻的励磁电流，If(0-)为0时刻的励磁电流，Ifth为1.1倍额定励磁电流。3.根据权利要求1所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，根据所述惯性时间常数和所述励磁电流计算第一计算结果，具体包括：对所述励磁电流进行拉普拉斯变换；根据经过拉普拉斯变换的励磁电流和所述惯性时间常数，计算第一计算结果；其中，通过如下公式计算第一计算结果：其中，为第一计算结果，If(s)为经过拉普拉斯变换的励磁电流，T为惯性时间常数，s为拉普拉斯算子。4.根据权利要求1所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，根据所述第一比较结果确定输出结果，具体包括：对所述第一比较结果进行增益处理和限幅处理，得到限幅结果；根据所述限幅结果和条件参数得到第二计算结果；比较所述第二计算结果与第二预设值的大小得到输出结果。5.根据权利要求4所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，所述条件参数为第三数值或第四数值；根据所述限幅结果和条件参数得到第二计算结果，具体包括：当机端电压满足二次强励调节条件时，所述条件参数为所述第三数值，根据所述限幅结果和所述第三数值得到所述第二计算结果；当机端电压不满足二次强励调节条件时，所述条件参数为所述第四数值，根据所述限幅结果和所述第四数值得到所述第二计算结果。6.根据权利要求4所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，当所述第二计算结果小于所述第二预设值时，所述输出结果为所述第一数值；当所述第二计算结果大于或等于所述第二预设值时，所述输出结果为所述第二数值。7.根据权利要求1所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，所述输出结果为所述第二数值时，比较当前时刻的第一计算结果与第二比较值的大小，当当前时刻的第一计算结果小于所述第二比较值时，所述输出结果为所述第一数值，启动过励限制反时限复位。8.根据权利要求7所述的励磁调节器的过励限制优化方法，其特征在于，当当前时刻的第一计算结果大于或等于所述第二比较值且机端电压满足二次强励调节条件时，启动强励调节以增大所述励磁电流。9.一种励磁调节器的过励限制优化系统，其特征在于，包括：确定单元，用于确定惯性时间常数；第一计算单元，用于采集发电机的励磁电流，根据所述惯性时间常数和所述励磁电流计算第一计算结果；比较单元，用于比较所述第一计算结果与第一比较值的大小得到第一比较结果；输出结果单元，用于根据所述第一比较结果确定输出结果；其中，所述输出结果为第一数值或第二数值；过励限制调节单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欢，吴涛，王超，梁浩，徐鹏，吴龙，周平，史扬，赵焱，赵峰，李善颖，王萍，付宏伟，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网有限公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，东方电气集团东方电机有限公司，东方电气自动控制工程有限公司，南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11