扭振信号检测方法、装置设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种扭振信号检测方法、装置设备及存储介质，方法包括：给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；获取发电机励磁调节器输出的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。本申请解决了现有技术中的无论是检测发电机组的定子电流信号，还是发电机的转速信号，均无法识别大型核电机组运行时期的小幅度的固有轴系扭振现象的技术问题。

Torsional vibration signal detection method, equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
扭振信号检测方法、装置设备及存储介质
本申请涉及大型核电机组
，尤其涉及扭振信号检测方法、装置设备及存储介质。
技术介绍
在1937年，同步发电机承载容性负荷或经串联电容线路接入系统激发次同步频率谐振问题的研究与讨论就已经开始了，当时称之为自励磁现象。直到1970年12月和1971年10月，美国Mohave电厂由于线路串联电容器先后引起了两次严重的机组轴系扭振并造成发电机大轴损坏，人们通过研究才发现“机电扭转相互作用(electromechanicaltorsionalinteraction)”，后来又被称为“轴系扭转振荡(torsionaloscillation)”现象，即电气系统LC谐振激发发电机轴系扭转振荡，造成机械轴系的严重损坏。之后又发现，在系统操作或者故障时，也可能激发暂态过程中的强烈扭振，造成机组的疲劳损伤，这种现象被称为“暂态扭矩放大作用(transienttorqueamplification)”。这些现象都涉及到电气系统的LC谐振，因此被统称为次同步谐振(SubsynchronousResonance，SSR)。1977年，在美国SqureButte电厂投入高压直流输电(HighVoltageDirectCurrenttransmission，HVDC)线路时，汽轮发电组轴发生了强烈的扭振，当把附近的串联电容器切除后，扭振现象依然存在，说明这是因为HVDC而不是串联电容器所导致的。进一步研究发现，HVDC、SVC、PSS(电力系统稳定器)等快速功率调节装置都有可能激发扭振，这种振荡称之为“装置引发的次同步振荡”。由于这时候不存在谐振电路，因此不再属于次同步谐振，而被统一称为“次同步振荡(SubsynchronousOscillation，SSO)”。大型核电机组的轴系和传统的火电机组轴系的结构一样，包含多个高压缸、中压缸、低压缸、发电机转子、励磁机等多个质量块，区别是大型核电机组的转速为1500转/min，传统火电机组的转速为3000转/min，汽轮轴系结构如附图9所示。大型核电机组和火电机组的轴系包含有高压缸、中压缸、低压缸、发电机转子、励磁机等多个质量块，以附图10为例的汽轮机组轴系，该汽轮机组的轴系包含一个高压缸、一个中压缸、一个低压缸、一个发电机组转子、一个励磁机，一共5个质量块，每个质量块对应构建一个质块-弹簧系统。理论上，大型汽轮发电机转子等效为一个质块-弹簧系统，包含N个质块，对应N-1个弹簧，将产生N-1个扭振模式，扭振是机组轴系机械系统的固有特性。其中的次同步频率(低于工频)范围的扭振称为次同步扭振，高于工频的扭振称为超同步扭振。汽轮发电机组的轴系扭振是其固有特性，是客观存在的，其危害分为两类：第一类是致命损伤，发生较低：会造成大轴突然断裂，系统突然缺失电源的稳定影响；第二类是不容忽视的小损伤，且发生频率较高：会造成机组的慢性损伤，缩短机组的使用寿命；且会限制机组出力，降低效率。因此对汽轮发电机组的轴系扭振检测和治理显得很重要。现有的轴系扭振检测方法有：采用发电机定子电流来做频谱分析，用来判断是否出现次同步振荡现象，但是这种做法需要机组发生较大的次同步谐振或者次同步振荡，常见的发电机组与外部的线路串补装置、直流输电装置发生次同步振荡，附图11所示的即为发电机组与其线路的串补装置发生次同步谐振的实际案例，发电机组的定子电流、有功功率均发生了剧烈的振荡，附图12为定子电流、有功功率的频谱分析结果，从结果来看定子电流出现了明显的19Hz次同步振荡。采用定子电流做频谱分析来检测发电机组的轴系扭振，需要定子电流出现明显的振荡才能辨识出来，属于事故分析方法，灵敏度低，不能分析识别出核电机组的微弱轴系扭振信号。而另一种方法是直接采用发电机转速信号进行频谱分析来判断是否出现轴系扭振，装置方法直观，但是发电机转速信号的信噪比低，信号处理难度大，对于发电机组与外部的线路串补装置、直流输电装置发生次同步振荡，振荡幅度较大的情况下可以辨识出，但是不易识别到机组运行期间的小幅度的轴系扭振现象。
技术实现思路
本申请提供了一种扭振信号检测方法、装置、设备及存储介质，本申请解决了现有技术中的更换测试仪时，需要更换测试仪后台软件和重新生成测试用例；以及测试后台软件不能与不同的测试仪、被测设备和测量表计进行交互的技术问题。本申请第一方面提供了一种扭振信号检测方法，包括：给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；获取发电机励磁调节器输出的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。可选地，所述励磁电压信号具体为轴系扭振信号依次输入到PSS模型、AVR的PID模型以及功率柜放大环节产生。可选地，所述PSS模型具体为ALSTOM的PSS2B模型。可选地，所述励磁调节器具体为ALSTOM励磁调节器。本申请第二方面提供了一种扭振信号检测装置，包括：配置模块，用于给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；获取信号模块，用于获取发电机励磁调节器输出的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。可选地，所述获取信号模块具体用于检测含有发电机轴系扭振信息的电气量信号，并依次输入到PSS单元、AVR的PID单元以及功率柜放大环节产生励磁电压信号。可选地，所述PSS单元具体为ALSTOM的PSS2B模型。可选地，所述励磁调节器具体为ALSTOM励磁调节器。本申请第三方面提供了一种扭振信号检测设备，所述设备包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的扭振信号检测方法。本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的扭振信号检测方法。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请中，提供了一种扭振信号检测方法，包括：给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；获取所述励磁调节器实时检测的所述每台发电机的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。本申请提供的扭振信号检测方法，通过给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器，并通过励磁调节器实时检测获得的轴系扭振信号，进行频谱分析获取其扭振模式，根据扭振模式判断该大型核电机组轴系是否存在有固有的轴系扭振现象。本申请解决了现有技术中的无论是检测发电机组的定子电流信号，还是发电机的转速信号，均无法识别大型核电机组运行时期的小幅度的固有轴系扭振现象的技术问题。附图说明图1为本申请提供的一种扭振信号检测方法的一个实施例的流程示意图；图2为本申请提供的一种扭振信号检测装置的一个实施例的结构示意图；图3为本申请提供的一种扭振信号检测方法的一个实施例的励磁电压信号的产生逻辑图；图4为本申请提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭振信号检测方法，其特征在于，包括：/n给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；/n获取发电机励磁调节器输出的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种扭振信号检测方法，其特征在于，包括：
给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；
获取发电机励磁调节器输出的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。


2.根据权利要求1所述的扭振信号检测方法，其特征在于，所述励磁电压信号具体为含有轴系扭振信息的电气量信号依次输入到PSS模型、AVR的PID模型以及功率柜放大环节产生。


3.根据权利要求2所述的扭振信号检测方法，其特征在于，所述PSS模型具体为ALSTOM的PSS2B模型。


4.根据权利要求1所述的扭振信号检测方法，其特征在于，所述励磁调节器具体为ALSTOM励磁调节器。


5.一种扭振信号检测装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于给大型核电机组轴系的每台发电机均配置励磁调节器；
获取信号模块，用于获取发电机励磁调节器输出的励磁电压信号，并对所述励磁电压信号进行频谱分析，获得检测结果。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊峰，伍双喜，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44