多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置，根据广域监测系统获取火电机组三相机端电压，并计算火电机组正序电压；分析火电机组励磁系统的工作状态，判断火电机组励磁系统是否处于异常工作状态；计算火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标，并对火电机组励磁系统的动态性能进行在线评估。本发明专利技术还对火电机组励磁系统在低频振荡过程中的阻尼特性以及火电机组励磁系统的励磁限制器动作性能进行在线评估，在线辨识排查出运行状态异常或与期望响应存在差异的发电机组，及时甄别发电机组不良动态性能，从而更有效地保障电网安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置
本专利技术涉及一种在线评估技术，具体涉及一种多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法和装置。
技术介绍
在现代大电网中，随着电力网络互联程度的不断提高，系统越来越庞大，运行方式越来越复杂，各区域、各部分互相联系、密切相关、在运行过程中互相影响，保证系统安全可靠运行的难度也越来越大，使电网的安全稳定问题越来越突出。电力系统稳定性问题是电力系统的根本问题。安全稳定问题已成为发展大型电力系统的过程中需认真解决的最突出问题。火电机组励磁系统的动态性能不仅对发电机及电力系统自动电压调节有重要作用，对电力系统的稳定也有重要的影响。现有技术中，针对火电机组励磁系统动态性能的评估为离线评估，即以静态试验的方式获取一段包含有火电机组动态调节过程的数据，再进行离线性能评估。同时对具体的火电机组动态调节时间段的选取也完全取决于个人经验，且这种评估结果很大程度上依赖于个人对励磁系统的熟悉程度和工作经验，评估指标也较为单一，并不能实时、全面反应火电机组励磁系统的动态性能。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术从火电机组励磁系统在异常工作状态下本文档来自技高网...

【技术保护点】
多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述方法包括：根据广域监测系统获取火电机组三相机端电压，并计算火电机组正序电压；根据火电机组正序电压分析火电机组励磁系统的工作状态，判断火电机组励磁系统是否处于异常工作状态，若机端电压稳态值超过机端电压设定阈值，则表明火电机组励磁系统处于异常工作状态；否则表明火电机组励磁系统处于正常工作状态；计算火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标，根据火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标对火电机组励磁系统的动态性能进行在线评估。

【技术特征摘要】
1.多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述方法包括：根据广域监测系统获取火电机组三相机端电压，并计算火电机组正序电压；根据火电机组正序电压分析火电机组励磁系统的工作状态，判断火电机组励磁系统是否处于异常工作状态，若机端电压稳态值超过机端电压设定阈值，则表明火电机组励磁系统处于异常工作状态；否则表明火电机组励磁系统处于正常工作状态；计算火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标，根据火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标对火电机组励磁系统的动态性能进行在线评估。2.根据权利要求1所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标包括电压响应时间、励磁系统响应滞后时间、励磁系统暂态放大倍数峰值比、励磁系统暂态放大倍数积分比、励磁系统稳态放大倍数。3.根据权利要求2所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述电压响应时间是指火电机组励磁系统动态调节过程中，从机端电压突变开始到励磁电压达到励磁顶值电压与额定励磁电压之差95％的时间；具体有：Ux-U0＝0.95(Umax-UN)其中，Ux为火电机组励磁系统动态调节过程中的励磁电压，U0为火电机组励磁系统动态调节前励磁电压稳态值，Umax为火电机组励磁系统的动态调节过程中的励磁顶值电压，UN为火电机组的额定励磁电压；满足Ux-U0＝0.95(Umax-UN)的Ux对应的时间即为电压响应时间。4.根据权利要求2所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述励磁系统响应滞后时间是指火电机组励磁系统动态调节过程中，励磁电压开始调节时刻与机端电压发生扰动时刻的时间差，有：ΔTe＝TE-TG其中，ΔTe为励磁系统响应滞后时间，TE为励磁电压开始调节时刻，TG为机端电压发生扰动时刻。5.根据权利要求2所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述励磁系统暂态放大倍数峰值比是指火电机组励磁系统动态调节过程中励磁最大偏差电压值与机端最大偏差电压值之比，有：Rp＝UE_max/UG_max其中，Rp为励磁系统暂态放大倍数峰值比，UE_max为火电机组励磁系统动态调节过程中励磁最大偏差电压值，UG_max为火电机组励磁系统动态调节过程中机端最大偏差电压值。6.根据权利要求2所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述励磁系统暂态放大倍数积分比是指火电机组励磁系统动态调节过程中励磁电压扰动积分值与机端电压扰动积分值之比，有：Ri＝VE_integral/VG_integral其中，Ri为励磁系统暂态放大倍数积分比，VE_integral为火电机组励磁系统动态调节过程中励磁电压扰动积分值，VG_integral为火电机组励磁系统动态调节过程中机端电压扰动积分值。7.根据权利要求2所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述励磁系统稳态放大倍数是指火电机组励磁系统动态调节前、后励磁电压稳态值之差与机端电压稳态值之差的比值，有：Rs＝UE_dif/UG_dif其中，Rs为励磁系统稳态放大倍数，UE_dif为火电机组励磁系统动态调节前、后励磁电压稳态值之差，UG_dif为火电机组励磁系统动态调节前、后机端电压稳态值之差。8.根据权利要求2所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述根据火电机组励磁系统异常工作状态动态性能评估指标对火电机组励磁系统的动态性能进行在线评估包括：若同时满足电压响应时间在秒级内，励磁系统响应滞后时间在100毫秒内，且励磁系统暂态放大倍数峰值比、励磁系统暂态放大倍数积分比和励磁系统稳态放大倍数均在25-60之间，表明火电机组励磁系统的动态性能好，否则表明火电机组励磁系统的动态性能差。9.根据权利要求1所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述方法进一步包括在线评估电网低频振荡过程中火电机组励磁系统的阻尼特性，具体有：根据广域监测系统获取火电机组的机端电压、励磁电压和有功功率；判断获取的火电机组机端电压、励磁电压和有功功率检测电网是否发生低频振荡，若是则通过prony分析获得机端电压、励磁电压、有功功率三者分别对应的振荡阻尼比、振荡相位、振荡频率和振荡幅值，并计算火电机组励磁系统阻尼特性评估指标，包括励磁系统动态放大倍数和励磁系统动态输出相位；根据有功功率的振荡阻尼比在线评估电网低频振荡过程中火电机组励磁系统的阻尼特性，若有功功率的振荡阻尼比大于0.03，表明火电机组励磁系统的阻尼特性好，若有功功率的振荡阻尼比小于0，表明火电机组励磁系统的阻尼特性差。10.根据权利要求9所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述励磁系统动态放大倍数为励磁电压振荡幅值与机端电压振荡幅值的比，有：Rdy＝VE_osc/VG_osc其中，Rdy为励磁系统动态放大倍数，VE_osc为励磁电压振荡幅值，VG_osc为机端电压振荡幅值，VE_osc和VG_osc均为标幺值；所述励磁系统动态输出相位为励磁电压振荡相位与有功功率振荡相位的差，有：Phdy＝PhE_osc-PhG_osc其中，Phdy为励磁系统动态输出相位，PhE_osc为励磁电压振荡相位，PhG_osc为有功功率振荡相位。11.根据权利要求9所述的多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估方法，其特征在于，所述方法进一步包括在线评估励磁限制器动作性能，具体包括：根据广域监测系统获取火电机组的主励磁电流；当主励磁电流大于1.1倍额定励磁电流时，开始累计主励磁电流积分值，在主励磁电流积分值小于励磁发热时间常数C1过程中监测励磁限制器动作信号是否动作，若主励磁电流积分值在大于励磁发热时间常数C1前接收到励磁限制器动作信号即可判定励磁限制器动作性能合格，反之为不合格。12.一种多场景下火电机组励磁系统动态性能在线评估装置，其特征在于，所述装置包括：计算模块，用于根据广域监测系统获取火电机组三相机端电压，并计算火电机组正序电压；判断模块，用于根据火电机组正序电压分析火电机组励磁系统的工作状态，判断火电机组励磁系...

【专利技术属性】
技术研发人员：施秀萍，江世杰，谢欢，陶向宇，黄远超，白铮，濮钧，赵思东，梁浩，江海洋，陈真，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，国网河南省电力公司，国网冀北电力有限公司，中国电力科学研究院，国网黑龙江省电力有限公司，中电普瑞电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11