发电机功率波动抑制方法和发电机功率波动抑制控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发电机功率波动抑制方法和发电机功率波动抑制控制装置，首先采集三相电压中最低的相电压Up、负序电压U2、相邻两个测量周期的发电机输出的有功功率P1和P2、相邻两个测量周期的发电机转子的角速度ω1和ω2；然后，当满足UP＜USET或U2＞U2SET、且ΔP＞ΔPSET、且Δω＞ΔωSET时，控制DEH切换至手动方式，实现发电机功率波动的抑制；其中，ΔP＝P1‑P2，Δω＝ω1‑ω2，USET、U2SET、ΔPSET和ΔωSET均为设定值。本发明专利技术提供的抑制方式可有效抑制因突发情况造成的汽轮发电机DEH调门抖动，从而避免发电机出力的波动以及跳机事故的发生，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机功率波动抑制方法和发电机功率波动抑制控制装置。
技术介绍
目前，与发电厂电气距离较近的电网的各种故障或者大功率负荷的启动都会造成发电机机端的功率波动，且此类事件时有发生。比如：在距发电厂电气距离比较近的地方发生对称故障或不对称故障时，往往伴随着低电压、大电流、零序电压电流或负序电压电流等。当电网出现故障时，发电机输出功率会降低，电磁功率与汽轮机功率会出现不平衡，从而导致DEH动作调节汽轮机调门引发振荡。电气距离越近，故障电流越大，启动负荷越大，发电机的功率波动越大。当机组的DEH投入自动后，当并网点因电网故障或大功率负荷启动而出现功率波动后，汽轮机的调门会随之抖动，从而导致发电机出力抖动振荡。如果功率波动比较大，甚至会引发整个系统的振荡。更为一般的情况是在发生功率波动之后，靠PSS提供正阻尼来抑制振荡的过程，抑制效果依赖于PSS装置的性能，而此时倘若DEH调速器收到功率波动反馈的影响从而导致主气调门抖动，能够加剧机械电气功率的不平衡，甚至引发汽轮机PLU保护动作引发机组跳闸。目前并未有针对电网故障或大功率负荷启动造汽轮机调门抖动进而引发发电机输出功率波动的有效措施。因此，其改进和创新势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供发电机功率波动抑制方法和发电机功率波动抑制控制装置。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：一种发电机功率波动抑制方法，包括以下步骤：(1)、采集发电机端三相电压中最低的相电压Up、负序电压U2、当前测量周期发电机输出的有功功率P2、上一测量周期发电机输出的有功功率P1、当前测量周期发电机转子的角速度ω2和上一测量周期发电机转子的角速度ω1；(2)、当时，控制DEH切换至手动方式，实现发电机功率波动的抑制；其中，ΔP＝P1-P2，Δω＝ω1-ω2，USET、U2SET、ΔPSET和ΔωSET均为设定值。发电机的电能输出端连接一个变压器的低压侧，所述P2为当前测量周期变压器高压侧输出的有功功率、所述P1为上一测量周期变压器高压侧输出的有功功率。USET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧最低电压，U2SET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧出现的最大负序电压，ΔPSET整定时按躲过发电机机组调峰运行时变压器高压侧有功功率的最大变化值，ΔωSET整定时按躲过发电机机组调频时允许的最大频率差值。一种发电机功率波动抑制控制装置，包括：采集模块，用于采集发电机端三相电压中最低的相电压Up、负序电压U2、当前测量周期发电机输出的有功功率P2、上一测量周期发电机输出的有功功率P1、当前测量周期发电机转子的角速度ω2和上一测量周期发电机转子的角速度ω1；波动抑制控制模块，用于当时，控制DEH切换至手动方式，实现发电机功率波动的抑制；其中，ΔP＝P1-P2，Δω＝ω1-ω2，USET、U2SET、ΔPSET和ΔωSET均为设定值。发电机的电能输出端连接一个变压器的低压侧，所述P2为当前测量周期变压器高压侧输出的有功功率、所述P1为上一测量周期变压器高压侧输出的有功功率。USET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧最低电压，U2SET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧出现的最大负序电压，ΔPSET整定时按躲过发电机机组调峰运行时变压器高压侧有功功率的最大变化值，ΔωSET整定时按躲过发电机机组调频时允许的最大频率差值。本专利技术提供的发电机功率波动抑制方法中，利用电压信息、有功功率信息和转速信息来进行波动的抑制，当这些数值满足设定的条件时，切换DEH至手动方式，即开环方式，防止DEH扰动而使汽轮机调门抖动，从而避免由此而引发的发电机功率波动。所以，该方法可有效抑制由电网的各种故障或者大功率负荷的启动造成的汽轮发电机DEH调门抖动，从而避免发电机出力的波动，进而避免出现跳机事故的发生，具有良好的经济效益。附图说明图1是发电机功率波动抑制方法控制逻辑整体示意图；图2是发电机功率波动抑制方法的流程示意图；图3是发电机功率波动抑制方法的一种具体的控制逻辑示意图。具体实施方式当系统距发电厂电气距离比较近的地方发生对称故障或不对称故障时，发电机输出的电磁功率会降低，此时的汽轮机输入的机械功率由于时间常数比较大而来不及变化，发电机转子转速会暂时升高，电磁功率与汽轮机功率会出现不平衡，从而导致DEH动作调节汽轮机调门引发振荡。当系统发生故障时发电机只需要增发无功功率用以稳定电压，此时汽轮机输入机械功率不应出现大的波动，因为系统故障一般在1s-2s内就可以切除，否则在故障切除之后，机械电磁功率重新不平衡加剧波动。为了解决DEH动作调节汽轮机调门引发振荡的问题，即发电机功率波动的问题，本专利技术提供了一种抑制发电机功率波动的方法，有以下步骤：(1)采集发电机端三相电压中的最低的相电压Up、负序电压U2、当前测量周期发电机输出的有功功率P2、上一测量周期发电机输出的有功功率P1、当前测量周期发电机转子的角速度ω2和上一测量周期发电机转子的角速度ω1；(2)、当时，控制DEH切换至手动方式，以此实现发电机功率波动的抑制，如图1所示。其中，ΔP＝P1-P2，Δω＝ω1-ω2，USET、U2SET、ΔPSET和ΔωSET均为设定值。因此，本专利技术提供的发电机功率波动抑制方法中，利用电压信息、有功功率信息和转速信息来进行波动的抑制，当这些数值满足设定的条件时，切换DEH至手动方式(开环方式)，防止DEH扰动而使汽轮机调门抖动，从而避免由此而引发的系统震荡。针对上述基本方案，以下结合附图，对上述方案进行详细地说明。方法实施例在一般情况下，发电机的电能输出端均连接有变压器，并且发电机的电能输出端连接变压器的低压侧，所以，本实施例中用到的相关数据为变压器高压侧输出的数据，变压器高压侧输出的数据等同于发电机电能输出端输出的对应数据。因此，在变压器高压侧设置有TV和TA，用于采集相关数据。本实施例中，为了防止误动作，该方法采用分步控制逻辑，如图2所示。第一步：利用采样模块采集对应的数据信息，比如利用电压检测模块检测变压器高压侧的电压信息，利用电流检测模块检测变压器高压侧的电流信息，利用转速检测模块检测发电机转子的转速信息，由于这几种检测模块均属于现有模块，这里就不再对检测模块本身做出详细描述。采集的具体数据参数为：三相电压中最低的相电压UP，高压侧的负序电压U2，当前测量周期变压侧高压侧输出的有功功率P2、上一测量周期变压侧高压侧输出的有功功率P1、当前测量周期发电机转子的角速度ω2和上一测量周期发电机转子的角速度ω1。其中，角速度的测量可以直接使用转速传感器通过检测转子的转速来获取，或者通过检测转子转动的频率来获取，这部分属于现有技术，这里就不再具体说明。第二步：对采集到的数据信息进行数据处理和分析，得到以下ΔP和Δω分量，其中，ΔP＝P1-P2，Δω＝ω1-ω2。第三步：根据U2和UP的大小判断发电机功率波动抑制方法是否启动，具体为：当UP＜USET或U2＞U2SET时，该抑制方法启动。其中，USET和U2SET均为设定值，USET为相电压设定值，U2SET为负序电压设定值，这两个设定值的具体数值并不唯一，根据实际需求进行设定。在本实施例中，给出一种具体的设定方式，USET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧最低电压；U2SET本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机功率波动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集发电机端三相电压中最低的相电压Up、负序电压U2、当前测量周期发电机输出的有功功率P2、上一测量周期发电机输出的有功功率P1、当前测量周期发电机转子的角速度ω2和上一测量周期发电机转子的角速度ω1；(2)、当时，控制DEH切换至手动方式，实现发电机功率波动的抑制；其中，ΔP＝P1‑P2，Δω＝ω1‑ω2，USET、U2SET、ΔPSET和ΔωSET均为设定值。

【技术特征摘要】
1.一种发电机功率波动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集发电机端三相电压中最低的相电压Up、负序电压U2、当前测量周期发电机输出的有功功率P2、上一测量周期发电机输出的有功功率P1、当前测量周期发电机转子的角速度ω2和上一测量周期发电机转子的角速度ω1；(2)、当时，控制DEH切换至手动方式，实现发电机功率波动的抑制；其中，ΔP＝P1-P2，Δω＝ω1-ω2，USET、U2SET、ΔPSET和ΔωSET均为设定值。2.根据权利要求1所述的发电机功率波动抑制方法，其特征在于，发电机的电能输出端连接一个变压器的低压侧，所述P2为当前测量周期变压器高压侧输出的有功功率、所述P1为上一测量周期变压器高压侧输出的有功功率。3.根据权利要求2所述的发电机功率波动抑制方法，其特征在于，USET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧最低电压，U2SET的整定按躲过正常运行时变压器高压侧出现的最大负序电压，ΔPSET整定时按躲过发电机机组调峰运行时变压器高压侧有功功率的最大变化值，ΔωSET整定时按躲过发电机机组调频时允许的最大频率差值。4.一种发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：付瑞清，韩金华，郑豫生，栗占伟，张晓鹏，王立楠，樊东方，郭晓峰，贾少华，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，
类型：发明
国别省市：河南;41