一种发电机安全进相能力裕度的在线监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种发电机安全进相能力裕度的在线监测方法。基于发电机功角方程构建发电机无功功率最小化的目标函数；从WAMS系统中获取不同有功出力下发电机进相运行时的数据构建样本库，并建立目标变量与自变量的函数关系和约束条件；根据所述函数关系和约束条件构建发电机进相极限的优化模型；通过实时获取发电机当前的有功和无功功率，判断发电机是否处于进相运行状态；当机组处于进相运行状态时，启动进相极限优化模型计算，即可输出当前有功出力工况下发电机的进相极限和进相能力裕度。本发明专利技术提供的方法建模简单、计算量小、计算速度快、结果精度高、运行方式泛化能力强，实现了无需现场试验的发电机进相能力裕度的在线监测。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机安全进相能力裕度的在线监测方法及系统
本专利技术涉及发电机控制
，特别涉及一种发电机安全进相能力裕度的在线监测方法及系统。
技术介绍
同步发电机进相运行是增强电网调压能力的重要手段，对于电网的安全、经济运行具有重要意义。随着我国现代互联电力系统结构的不断变化，电力系统负荷低谷时段无功过剩，局部电网电压偏高的问题日益凸显。发电机作为电网中最首要的无功源，其进相调压能力因具有效果显著、简单易实现和投资经济性好等优势应用广泛且越来越引起调度运行部门重视。发电机进相运行过程中处于欠励磁状态，随着进相深度的增加，可能引起机组静态稳定裕度偏低、厂用电压偏低、定子端部结构件发热严重等不利影响，严重时，甚至威胁机组和电网安全运行。机组安全进相的最大深度即发电机进相极限值与机组的运行工况密切相关，因此，为保障机组安全运行，在发电机进相运行前，亟需科学的确定其不同有功出力工况下安全运行的进相极限值，从而对其安全进相能力裕度以加强监测。确定发电机安全进相能力裕度的关键在于确定其进相极限。目前，关于发电机进相极限的确定方法，主要集中在试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机安全进相能力裕度的在线监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/nS1：构建目标函数:通过发电机的功角方程构建目标函数，所述目标函数以发电机无功功率最小化为目标；/nS2：构建样本库:通过广域量测系统获取发电机不同的有功出力工况下进相运行时的有功功率、无功功率、机端电压、机端电流和功角数据，构建样本库；/nS3：构建发电机进相极限优化模型：建立进相运行的约束变量与目标函数自变量之间的函数关系，构建约束条件，联合目标函数获得发电机进相极限求解的优化模型；/nS4：获取当前机组运行工况：通过广域量测系统实时获取机组当前的有功功率和无功功率，根据无功功率的符号判断机组是否处于进相运...

【技术特征摘要】
1.一种发电机安全进相能力裕度的在线监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：构建目标函数:通过发电机的功角方程构建目标函数，所述目标函数以发电机无功功率最小化为目标；
S2：构建样本库:通过广域量测系统获取发电机不同的有功出力工况下进相运行时的有功功率、无功功率、机端电压、机端电流和功角数据，构建样本库；
S3：构建发电机进相极限优化模型：建立进相运行的约束变量与目标函数自变量之间的函数关系，构建约束条件，联合目标函数获得发电机进相极限求解的优化模型；
S4：获取当前机组运行工况：通过广域量测系统实时获取机组当前的有功功率和无功功率，根据无功功率的符号判断机组是否处于进相运行状态；
S5：监测结果输出：当判断机组处于进相运行状态时，启动进相极限优化模型计算，输出发电机进相极限值和进相能力裕度的计算结果。


2.根据权利要求1所述的发电机安全进相能力裕度的在线监测方法，其特征在于，步骤S3中采用支持向量机回归的数据驱动模型建立进相运行的约束变量与目标函数自变量之间的函数关系，所述约束变量包括系统电压Vs、厂用电压Vl和机端电流It，所述目标函数自变量包括同步发电机的有功功率P、同步发电机的功角δ和机端电压Vt。


3.根据权利要求2所述的发电机安全进相能力裕度的在线监测方法，其特征在于，所述约束变量与目标函数自变量之间的函数关系建立包括：
所述系统电压Vs与所述目标函数自变量有功功率P、同步发电机的功角δ和机端电压Vt之间的函数关系；
所述厂用电压Vl与所述目标函数自变量有功功率P、同步发电机的功角δ和机端电压Vt之间的函数关系；
所述机端电流It与所述目标函数自变量有功功率P、同步发电机的功角δ和机端电压Vt之间的函数关系。


4.根据权利要求1所述的发电机安全进相能力裕度的在线监测方法，其特征在于，步骤S3中通过得到的所述约束变量与...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚文，李登峰，刘育明，徐瑞林，詹航，夏翰林，刘霜，李小菊，司萌，杨旼才，余霞，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50