低励限制参数整定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低励限制参数整定方法和装置，该方法包括：通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线；在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线；利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线；利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定。本发明专利技术通过扫频方式能够很好地适用于现场低励限制参数整定，不会破坏发电机系统稳定性。

Low excitation limiting parameter setting method and device

The invention provides a low excitation limit parameter tuning method and device. The method includes: a first characteristic curve through the equivalent frequency sweep generator system way to obtain the transfer function with a set of changes in frequency range; in a low excitation limit parameters of the generator system, second characteristic curve obtained by the generator the setting of the system transfer function with the change of frequency in the frequency range of the set; Nyquist curve calculated by the generator system using the first and the second characteristic curve characteristic curve; using the Nyquist curve, according to the Nyquist stability criterion of the low excitation limit parameter tuning. The invention can be applied to field low excitation limit parameter tuning by sweeping frequency mode, and can not destroy the stability of generator system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机
，尤其涉及一种低励限制参数整定方法和装置。
技术介绍
随着发电机励磁系统的发展，其辅助限制环节不断优化，低励限制(UEL)是其中较为重要的一种限制环节，在各大电厂中广泛应用。低励限制在应用中最常见的问题就是：由于低励限制的各种参数设定不合理导致低励限制的动作破坏发电机系统运行的稳定性。目前，电厂中整定低励限制参数的方法多为采用默认参数后，在几种运行工况下加深无功功率的进相深度，触发低励限制动作，观察其动作后系统的稳定性。该方法不具有普遍适应性，并且当低励限制参数不合理时不易找出设定不合理的参数变量，为参数整定造成一定难度。现有低励限制的现场参数整定一般为在低励限制曲线上取不同工况下的运行点进行检测。将初始运行点设定在曲线内部，临近无功功率边界值，通过在发电机机端作电压下阶跃或并联电容的方式加大无功功率的进相深度，观察低励限制能否正常动作以及动作后系统的稳定程度。若系统各电气量不能快速收敛，则需要分析导致系统不稳的原因，从而相应的修改低励限制参数。采用该技术的方法不能保证各种工况下低励限制均能正常动作。一旦发生振荡不能够迅速分析出低励限制不合理的参数变量，需要多次试验寻找不合理的参数，在参数修正上也有很大困难。并且，在实际电网中试验有一定的风险，不能进相过深或弱化系统阻尼，否则可能导致与该发电机组相连的电网发生振荡。所以，该检测方法存在一定的局限性。因此，亟需更适用于现场低励限制参数整定的方法，使得低励限制在励磁系统中发挥更好的作用。
技术实现思路
本专利技术提供一种低励限制参数整定方法和装置，以应用于现场实际电网，使发电机的低励限制在励磁系统中发挥更好的作用。本专利技术提供一种低励限制参数整定方法，包括：通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线；在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线；利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线；利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定。一个实施例中，所述发电机系统的励磁系统为竞比型低励限制励磁系统，通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线，包括：通过扫频方式获取所述发电机系统的无功功率与励磁电压比值随所述设定频率范围内频率变化的曲线，作为所述第一特性曲线。一个实施例中，所述发电机系统的励磁系统为叠加型低励限制励磁系统，通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线，包括：通过扫频方式获取所述发电机系统的无功功率与低励限制输出电压比值随所述设定频率范围内频率变化的曲线，作为所述第二特性曲线。一个实施例中，通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线，包括：通过扫频设备对所述等效传递函数添加所述设定频率范围内频率的扰动，并记录所述等效传递函数随所述设定频率范围内频率的变化，得到所述第一特性曲线。一个实施例中，在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线，包括：在所述发电机系统的一低励限制参数下，通过Matlab软件在所述设定频率范围内不断改变所述设定传递函数中的频率变量的值，并获取所述设定传递函数随所述设定频率范围内频率的变化，得到所述第二特性曲线。一个实施例中，利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线，包括：通过将所述第一特性曲线在各频率下的等效传递函数的值和所述第二特性曲线在相应频率下的设定传递函数的值相乘，得到所述发电机系统的开环频率特性曲线，作为所述奈奎斯特曲线。一个实施例中，利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定，包括：根据所述奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点判定所述发电机系统在所述一低励限制参数下处于稳定状态，根据所述奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴有交点判定所述发电机系统在所述一低励限制参数下处于不稳定状态；若所述发电机系统在所述一低励限制参数下处于不稳定状态，调整所述低励限制参数，并重新获取所述发电机系统的奈奎斯特曲线，使重新获取的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点，以使所述发电机系统达到稳定状态。一个实施例中，调整所述低励限制参数，并重新获取所述发电机系统的奈奎斯特曲线，使重新获取的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点，以使所述发电机系统达到稳定状态，包括：通过多次修改所述低励限制参数，获取在各修改后的低励限制参数下的第二特性曲线，并利用所述第一特性曲线和在各修改后的低励限制参数下的第二特性曲线计算得到所述发电机系统在各修改后的低励限制参数下的奈奎斯特曲线，并确定在各修改后的低励限制参数下的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴的交点的位置变化规律；根据所述位置变化规律调整所述发电机系统的低励限制参数，并在调整后的低励限制参数下重新获取第二特性曲线，并利用所述第一特性曲线和重新获取的第二特性曲线重新获取所述发电机系统的奈奎斯特曲线，使重新获取的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点，使所述发电机系统达到稳定状态。一个实施例中，所述设定频率范围为0Hz～5Hz。本专利技术还一种低励限制参数整定装置，包括：等效传递函数频率特性获取单元，用于执行：通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线；设定传递函数频率特性获取单元，用于执行：在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线；奈奎斯特曲线获取单元，用于执行：利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线；低励限制参数整定单元，用于执行：利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定。一个实施例中，所述发电机系统的励磁系统为竞比型低励限制励磁系统，所述等效传递函数频率特性获取单元，包括：第一等效传递函数频率特性获取模块，用于执行：通过扫频方式获取所述发电机系统的无功功率与励磁电压比值随所述设定频率范围内频率变化的曲线，作为所述第一特性曲线。一个实施例中，所述发电机系统的励磁系统为叠加型低励限制励磁系统，所述等效传递函数频率特性获取单元，包括：第二等效传递函数频率特性获取模块，用于执行：通过扫频方式获取所述发电机系统的无功功率与低励限制输出电压比值随所述设定频率范围内频率变化的曲线，作为所述第二特性曲线。一个实施例中，所述等效传递函数频率特性获取单元，包括：第三等效传递函数频率特性获取模块，用于执行：通过扫频设备对所述等效传递函数添加所述设定频率范围内频率的扰动，并记录所述等效传递函数随所述设定频率范围内频率的变化，得到所述第一特性曲线。一个实施例中，所述设定传递函数频率特性获取单元，包括：设定传递函数频率特性获取模块，用于执行：在所述发电机系统的一低励限制参数下，通过Matlab软件在所述设定频率范围内不断改变所述设定传递函数中的频率变量的值，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低励限制参数整定方法，其特征在于，包括：通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线；在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线；利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线；利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定。

【技术特征摘要】
1.一种低励限制参数整定方法，其特征在于，包括：通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线；在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线；利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线；利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定。2.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，所述发电机系统的励磁系统为竞比型低励限制励磁系统，通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线，包括：通过扫频方式获取所述发电机系统的无功功率与励磁电压比值随所述设定频率范围内频率变化的曲线，作为所述第一特性曲线。3.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，所述发电机系统的励磁系统为叠加型低励限制励磁系统，通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线，包括：通过扫频方式获取所述发电机系统的无功功率与低励限制输出电压比值随所述设定频率范围内频率变化的曲线，作为所述第二特性曲线。4.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，通过扫频方式获取发电机系统的等效传递函数随一设定频率范围内频率变化的第一特性曲线，包括：通过扫频设备对所述等效传递函数添加所述设定频率范围内频率的扰动，并记录所述等效传递函数随所述设定频率范围内频率的变化，得到所述第一特性曲线。5.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，在所述发电机系统的一低励限制参数下，获取所述发电机系统的设定传递函数随所述设定频率范围内频率变化的第二特性曲线，包括：在所述发电机系统的一低励限制参数下，通过Matlab软件在所述设定频率范围内不断改变所述设定传递函数中的频率变量的值，并获取所述设定传递函数随所述设定频率范围内频率的变化，得到所述第二特性曲线。6.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，利用所述第一特性曲线和所述第二特性曲线计算得到所述发电机系统的奈奎斯特曲线，包括：通过将所述第一特性曲线在各频率下的等效传递函数的值和所述第二特性曲线在相应频率下的设定传递函数的值相乘，得到所述发电机系统的开环频率特性曲线，作为所述奈奎斯特曲线。7.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，利用所述奈奎斯特曲线，根据奈奎斯特稳定判据对所述低励限制参数进行整定，包括：根据所述奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点判定所述发电机系统在所述一低励限制参数下处于稳定状态，根据所述奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴有交点判定所述发电机系统在所述一低励限制参数下处于不稳定状态；若所述发电机系统在所述一低励限制参数下处于不稳定状态，调整所述低励限制参数，并重新获取所述发电机系统的奈奎斯特曲线，使重新获取的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点，以使所述发电机系统达到稳定状态。8.如权利要求7所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，调整所述低励限制参数，并重新获取所述发电机系统的奈奎斯特曲线，使重新获取的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点，以使所述发电机系统达到稳定状态，包括：通过多次修改所述低励限制参数，获取在各修改后的低励限制参数下的第二特性曲线，并利用所述第一特性曲线和在各修改后的低励限制参数下的第二特性曲线计算得到所述发电机系统在各修改后的低励限制参数下的奈奎斯特曲线，并确定在各修改后的低励限制参数下的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴的交点的位置变化规律；根据所述位置变化规律调整所述发电机系统的低励限制参数，并在调整后的低励限制参数下重新获取第二特性曲线，并利用所述第一特性曲线和重新获取的第二特性曲线重新获取所述发电机系统的奈奎斯特曲线，使重新获取的奈奎斯特曲线在复平面上(1，j0)点左侧与实轴无交点，使所述发电机系统达到稳定状态。9.如权利要求1所述的低励限制参数整定方法，其特征在于，所述设定频率范围为0Hz～5Hz。10.一种低励限制参数整定装置，其特征在于，包括：等效传递函数频率特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欢，刘思宇，吴涛，苏为民，姚谦，梁浩，罗婧，赵峰，史扬，王非，夏雪，徐鹏，付宏伟，曹天植，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11