專利名稱：同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于電力系統(tǒng)分析技術(shù)，特別是關(guān)于電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方 法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的容量和規(guī)模日益增大，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行成為首要問題。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析廣泛采用數(shù)值仿真技術(shù)(如EMTP、BPA等)，數(shù)值仿真技術(shù)中合理而準(zhǔn) 確的發(fā)電機(jī)參數(shù)對(duì)準(zhǔn)確計(jì)算和分析電力系統(tǒng)有著決定性的意義。目前電力系統(tǒng)分析和計(jì)算普遍采用同步發(fā)電機(jī)參數(shù)的設(shè)計(jì)值或利用常規(guī)測(cè)試方 法(如空載短路試驗(yàn)、三相短路試驗(yàn)等)來測(cè)量發(fā)電機(jī)參數(shù)，其不足之處在于不能測(cè)量全套 發(fā)電機(jī)參數(shù)，同時(shí)離線測(cè)量不能有效考慮發(fā)電機(jī)的飽和、渦流效應(yīng)，使計(jì)算和分析結(jié)果存在 較大誤差，不能滿足迅速發(fā)展的電力系統(tǒng)對(duì)其分析和計(jì)算提出的要求。為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中采用拋載法或在線參數(shù)時(shí)域辨識(shí)方法測(cè)量同步發(fā) 電機(jī)參數(shù)。采用拋載法測(cè)量同步發(fā)電機(jī)參數(shù)時(shí)，在特定轉(zhuǎn)子位置下(發(fā)電機(jī)分別只有d軸 或q軸磁通)，突然切除負(fù)載，利用定子端電壓的衰減曲線或勵(lì)磁繞組電流的變化曲線來求 取發(fā)電機(jī)的全套參數(shù)。上述的拋載法要求拋載前后勵(lì)磁電流不變，然而，受勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作 方式的限制以及自并勵(lì)系統(tǒng)中定子端電壓變化的影響，勵(lì)磁電流在拋載前后一般都會(huì)發(fā)生 變化，使得測(cè)量和分析條件與理論依據(jù)出現(xiàn)較大偏差。在線參數(shù)時(shí)域辨識(shí)方法在待測(cè)系統(tǒng) 上施加擾動(dòng)信號(hào)并錄取動(dòng)態(tài)響應(yīng)，在計(jì)算機(jī)上利用時(shí)間域辨識(shí)方法估計(jì)同步發(fā)電機(jī)參數(shù)， 比較典型的算法有最小二乘法、卡爾曼法、以及一些時(shí)域的優(yōu)化算法等。發(fā)電機(jī)在線參數(shù)時(shí) 域辨識(shí)方法存在的主要問題首先是只能主要通過與傳統(tǒng)方法得到的參數(shù)相對(duì)比以表明其 可信的程度，常會(huì)遇到不同試驗(yàn)或同一試驗(yàn)辨識(shí)所得的參數(shù)相差較大，即多解問題，因此無 法說明測(cè)量的精度；其次，試驗(yàn)時(shí)同步發(fā)電機(jī)所在的環(huán)境復(fù)雜，受鄰近電機(jī)的影響以及來自 電網(wǎng)側(cè)的擾動(dòng)等因素都將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的精確度產(chǎn)生影響；另外，試驗(yàn)時(shí)同步發(fā)電機(jī)處在正 常運(yùn)行的狀態(tài)，輸入的擾動(dòng)不能太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法及系統(tǒng)，以獲得準(zhǔn)確的同步發(fā) 電機(jī)參數(shù)，用于準(zhǔn)確的分析電力系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法，所述的方法包括 根據(jù)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)分別生成空載特性 試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述的空載特 性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性 仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型；對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性 試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，生成飽和特性數(shù)據(jù)；根據(jù)所述的飽和特 性數(shù)據(jù)分別修正所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生成定子電壓試驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子電壓、電流波形；將發(fā)電 機(jī)出廠參數(shù)及空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)輸入到所述的空載滅 磁仿真模型中生成空載滅磁仿真波形；根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形修正所 述的空載滅磁仿真波形，輸出瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)；將所述的發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)、瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)及D 軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)分別輸入到對(duì)應(yīng) 的D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型中，生成D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形； 根據(jù)D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形分別修正所述的D軸拋載仿真 波形及Q軸拋載仿真波形，輸出D軸參數(shù)及Q軸參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包 括試驗(yàn)數(shù)據(jù)生成單元，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸 拋載試驗(yàn)分別生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試 驗(yàn)數(shù)據(jù)；仿真模型創(chuàng)建單元，用于根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸 拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋 載仿真模型及Q軸拋載仿真模型；飽和特性曲線生成單元，用于對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù) 據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，生成飽和特性數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)修正單元，用于根據(jù)所 述的飽和特性數(shù)據(jù)分別修正所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn) 數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生成定子電壓試驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子電壓、電流波 形；仿真波形生成單元，用于將發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)及空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子 電壓、電流數(shù)據(jù)輸入到所述的空載滅磁仿真模型中生成空載滅磁仿真波形，及將所述的發(fā) 電機(jī)出廠參數(shù)、由波形擬合單元輸出的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)及D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn) 數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)分別輸入到對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真模型及Q軸拋載 仿真模型中，生成對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形；波形擬合單元，用于根據(jù) 空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形分別修正所述的空 載滅磁仿真波形、D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形，并輸出D軸參數(shù)、Q軸參數(shù)及所述 的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果本發(fā)明充分考慮飽和、渦流等非線性因素的影響，提高 了參數(shù)的準(zhǔn)確度，為電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算提供可靠的技術(shù)依據(jù)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是 本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還 可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；圖4為本發(fā)明實(shí)施例D軸拋載試驗(yàn)4#發(fā)電機(jī)的初始試驗(yàn)工況；圖5為本發(fā)明實(shí)施例Q軸拋載試驗(yàn)4#發(fā)電機(jī)的初始試驗(yàn)工況；圖6為本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)發(fā)電機(jī)飽和特性曲線得到的飽和特性數(shù)據(jù)；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例額定定子電壓下的勵(lì)磁電壓Uf和勵(lì)磁電流If的基值；圖8為本發(fā)明實(shí)施例修正后的定子電壓Ut、轉(zhuǎn)子電壓Uf值；圖9為本發(fā)明實(shí)施例4#發(fā)電機(jī)D軸拋載勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流、機(jī)端電壓試驗(yàn)波形；圖10為本發(fā)明實(shí)施例4#發(fā)電機(jī)Q軸拋載勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流、機(jī)端電壓及頻率試 驗(yàn)波形；圖11為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)電機(jī)的出廠參數(shù)；圖12為本發(fā)明實(shí)施例空載滅磁定子電壓試驗(yàn)波形及空載滅磁仿真波形圖；圖13為本發(fā)明實(shí)施例D軸拋載時(shí)發(fā)電機(jī)模型參數(shù)的調(diào)整方向示意圖；圖14為本發(fā)明實(shí)施例4#發(fā)電機(jī)D軸拋載定子電壓衰減的試驗(yàn)曲線與仿真曲線示 意圖；圖15為本發(fā)明實(shí)施例Q軸拋載時(shí)發(fā)電機(jī)模型參數(shù)的調(diào)整方向示意圖；圖16為本發(fā)明實(shí)施例4#發(fā)電機(jī)Q軸拋載定子電壓衰減的試驗(yàn)曲線與仿真曲線；圖17為本發(fā)明實(shí)施例得到的發(fā)電機(jī)全套參數(shù)。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種獲取同步發(fā)電機(jī)參數(shù)的方法及系統(tǒng)。該方法首先根據(jù)發(fā)電機(jī)空載 特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)分別得到對(duì)應(yīng)的電壓、電流試驗(yàn)波 形，然后基于發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)利用時(shí)域仿真工具建立與初始試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的仿真模型并進(jìn) 行計(jì)算分析，通過仿真和試驗(yàn)波形的一致性比較對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行校正，獲取最接近發(fā)電機(jī) 實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng)的瞬態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)參數(shù)的精確辨識(shí)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述的 同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取系統(tǒng)包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)生成單元101、仿真模型創(chuàng)建單元102、飽和特性 曲線生成單元103、數(shù)據(jù)修正單元104、仿真波形生成單元105及波形擬合單元106。試驗(yàn)數(shù)據(jù)生成單元101，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載 試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)分別生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及 Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)。仿真模型創(chuàng)建單元102，用于根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D 軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸 拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型。飽和特性曲線生成單元103，用于對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn) 子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，生成飽和特性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)修正單元104，用于根據(jù)所述的飽和特性數(shù)據(jù)分別修正所述的空載滅磁試驗(yàn) 數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生 成定子電壓試驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子電壓、電流波形。仿真波形生成單元105，用于將發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)及空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)輸入到所述的空載滅磁仿真模型中生成空載滅磁仿真波形，及將 所述的發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)、由波形擬合單元106輸出的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)及D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q 軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)分別輸入到對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真模型 及Q軸拋載仿真模型中，生成對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形。波形擬合單元106，用于根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的所述 定子電壓試驗(yàn)波形分別修正所述的空載滅磁仿真波形、D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真 波形，并輸出D軸參數(shù)、Q軸參數(shù)及所述的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)。所述的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取系統(tǒng)還可以包括基值生成單元，用于將所述的飽和 特性數(shù)據(jù)輸入到所述的空載特性仿真模型中生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)子電壓、電流的基 值；所述的仿真波形生成單元105將所述轉(zhuǎn)子電壓、電流的基值分別輸入到空載滅磁仿真 模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型?？蛇x的，所述的仿真模型創(chuàng)建單元102具體用于根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中 的額定定子電壓創(chuàng)建空載特性仿真模型；根據(jù)所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù) 據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的初始試驗(yàn)工況分別創(chuàng)建空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型 及Q軸拋載仿真模型；所述的初始試驗(yàn)工況包括初始定子電壓、有功負(fù)荷和/或無功負(fù) 荷。通常情況下，仿真模型創(chuàng)建單元102根據(jù)初始試驗(yàn)工況，在PSCAD仿真程序中建立發(fā)電 機(jī)的空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型。仿真 模型由公式及參數(shù)組成，公式可以為Park電勢(shì)方程和磁鏈方程，Park電勢(shì)方程和磁鏈方程 為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)，在此不再贅述?？蛇x的，所述的飽和特性曲線生成單元103具體用于擬合發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù) 據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)，生成飽和特性曲線；根據(jù)所述的飽和特性曲線修正從零 至額定電壓之間選取的η個(gè)點(diǎn)，生成飽和特性數(shù)據(jù)，其中η < 9。圖2為本發(fā)明實(shí)施例同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法的流程圖，如圖2所示，所述的方法 包括步驟S201 根據(jù)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試 驗(yàn)分別生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù) 據(jù)；步驟S202 根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù) 及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及 Q軸拋載仿真模型；步驟S203 對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合， 生成飽和特性數(shù)據(jù)；步驟S204 根據(jù)所述的飽和特性數(shù)據(jù)分別修正所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋 載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生成定子電壓 試驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子電壓、電流波形；步驟S205 將發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)及空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電 流數(shù)據(jù)輸入到所述的空載滅磁仿真模型中生成空載滅磁仿真波形；步驟S206 根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形修正所述的空載滅磁仿 真波形，輸出瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)；
步驟S207 將所述的發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)、瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)及D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸 拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)分別輸入到對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真模型及 Q軸拋載仿真模型中，生成D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形；步驟S208 根據(jù)D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形分別修正 所述的D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形，輸出D軸參數(shù)及Q軸參數(shù)。在生成飽和特性數(shù)據(jù)之后，所述的方法還包括將所述的飽和特性數(shù)據(jù)輸入到所 述的空載特性仿真模型中生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)子電壓、電流的基值；將所述轉(zhuǎn)子電 壓、電流的基值分別輸入到所述的空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模 型?？蛇x的，根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及 Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q 軸拋載仿真模型包括根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的額定定子電壓創(chuàng)建空載特性仿真 模型；根據(jù)所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的初始試 驗(yàn)工況分別創(chuàng)建空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型。所述的初始 試驗(yàn)工況包括初始定子電壓、有功負(fù)荷和/或無功負(fù)荷。通常情況下，仿真模型創(chuàng)建單元 102根據(jù)初始試驗(yàn)工況，在PSCAD仿真程序中建立發(fā)電機(jī)的空載特性仿真模型、空載滅磁仿 真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型?？蛇x的，所述對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬 合，生成飽和特性數(shù)據(jù)包括擬合發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)， 生成飽和特性曲線；根據(jù)所述的飽和特性曲線修正從零至額定電壓之間選取的η個(gè)點(diǎn)，生 成飽和特性數(shù)據(jù)，其中η <9。下面詳細(xì)說明如何獲取同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)。在同步發(fā)電機(jī)的實(shí)際工況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分別進(jìn)行發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載 滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)，記錄每種試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要包括轉(zhuǎn) 子電流If、轉(zhuǎn)子電壓Uf、定子電流It及定子電壓Ut，試驗(yàn)時(shí)還要記錄空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋 載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況。初始試驗(yàn)工況用于建立仿真模型。發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)將同步發(fā)電機(jī)定子繞組開路，將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至額定轉(zhuǎn)速， 逐步增大轉(zhuǎn)子電壓Uf,分別記錄不同轉(zhuǎn)子電壓Uf下的定子電壓隊(duì)、轉(zhuǎn)子電流If及定子電流 It、額定定子電壓等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖3為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。如圖3所示，Utup為定子電 壓上升過程中的電壓，Utdown為定子電壓下降過程中的電壓，Utave為定子電壓的平均值。根據(jù)同步發(fā)電機(jī)的額定定子電壓，例如某一臺(tái)發(fā)電機(jī)(假設(shè)為4#發(fā)電機(jī))的額定 定子電壓為22KV，利用PSCAD仿真軟件建立同步發(fā)電機(jī)的空載仿真模型?？蛰d滅磁試驗(yàn)勵(lì)磁變輸入側(cè)接6kV臨時(shí)電源，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器設(shè)置手動(dòng)或自動(dòng)它勵(lì) 方式，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至額定轉(zhuǎn)速，打開機(jī)組出口開關(guān)，保持發(fā)電機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行， 啟動(dòng)PMDR-200數(shù)字錄波儀，跳開滅磁開關(guān)，轉(zhuǎn)子回路經(jīng)滅磁電阻短路。等發(fā)電機(jī)極端電壓 衰減到零后，停止數(shù)字錄波，得到發(fā)電機(jī)定子電壓Ut、定子電流It、轉(zhuǎn)子電壓叫及轉(zhuǎn)子電流 If。空載滅磁試驗(yàn)試驗(yàn)開始時(shí)還要記錄空載滅磁試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況。空載滅磁試驗(yàn)的初 始試驗(yàn)工況為同步發(fā)電機(jī)的額定定子電壓，所以空載仿真模型與空載滅磁模型相同。
D軸拋載試驗(yàn)將發(fā)電機(jī)合閘并網(wǎng)運(yùn)行，帶有功負(fù)荷小于1麗，無功-70Mvar左右， 啟動(dòng)錄波儀，打開并網(wǎng)開關(guān)，記錄D軸拋載試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)定子電壓Ut、定子電流It、轉(zhuǎn)子 電壓Uf及轉(zhuǎn)子電流If。D軸拋載試驗(yàn)試驗(yàn)開始時(shí)還要記錄D軸拋載試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況。 D軸拋載試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況為定子電壓及無功負(fù)荷，圖4為本發(fā)明實(shí)施例D軸拋載試驗(yàn) 4#發(fā)電機(jī)的初始試驗(yàn)工況。Q軸拋載試驗(yàn)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行，調(diào)整發(fā)電機(jī)有功功率，使得功角與功率因數(shù)角相 等為止，啟動(dòng)錄波儀，打開并網(wǎng)開關(guān)，記錄Q軸拋載試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)定子電壓隊(duì)、定子電流 It、轉(zhuǎn)子電壓Uf及轉(zhuǎn)子電流If。Q軸拋載試驗(yàn)試驗(yàn)開始時(shí)還要記錄Q軸拋載試驗(yàn)的初始試 驗(yàn)工況。Q軸拋載試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況為定子電壓、有功負(fù)荷及無功負(fù)荷，圖5為本發(fā)明實(shí) 施例Q軸拋載試驗(yàn)4#發(fā)電機(jī)的初始試驗(yàn)工況。根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況分別創(chuàng)建空載 滅磁模型、D軸拋載模型及Q軸拋載模型?？蛰d滅磁試驗(yàn)的初始試驗(yàn)工況為同步發(fā)電機(jī)的 額定定子電壓，所以空載仿真模型與空載滅磁模型相同，需要根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)的額定定 子電壓創(chuàng)建空載滅磁模型。根據(jù)圖4中4#發(fā)電機(jī)的初始試驗(yàn)工況創(chuàng)建D軸拋載模型。根 據(jù)圖4中4#發(fā)電機(jī)的初始試驗(yàn)工況創(chuàng)建D軸拋載模型。仿真模型由公式及參數(shù)組成，公式 可以為Park電勢(shì)方程和磁鏈方程，Park電勢(shì)方程和磁鏈方程為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技 術(shù)，在此不再贅述。根據(jù)圖3中記錄的空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)Ut-Uf上升及下降試驗(yàn)數(shù)據(jù)，取兩者平均值，進(jìn)行 多項(xiàng)式擬合，擬合得到發(fā)電機(jī)飽和特性曲線；從特性曲線上取零至額定定子電壓η (η ^ 9) 個(gè)點(diǎn)，根據(jù)發(fā)電機(jī)飽和特性曲線得到飽和特性數(shù)據(jù)，飽和特性數(shù)據(jù)如圖6所示。將圖6中的 飽和特性數(shù)據(jù)輸入到空載仿真模型中，仿真得到額定定子電壓下的勵(lì)磁電壓Uf和勵(lì)磁電流 If的基值(即額定電壓下的勵(lì)磁電壓Uf和勵(lì)磁電流If)，如圖7所示。根據(jù)圖6中的飽和特性數(shù)據(jù)分別修正空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試 驗(yàn)的定子電壓ut、轉(zhuǎn)子電壓Uf及轉(zhuǎn)子電流If，具體的操作是將圖6中的飽和特性數(shù)據(jù)輸入到 空載仿真模型中，根據(jù)得到的波形修正空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的定子 電壓Ut、轉(zhuǎn)子電壓Uf及轉(zhuǎn)子電流If，生成定子電壓試驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子電壓、電流波形。圖8為 本發(fā)明實(shí)施例修正后的定子電壓隊(duì)、轉(zhuǎn)子電壓Uf值。圖9為4#發(fā)電機(jī)D軸拋載勵(lì)磁電壓、 勵(lì)磁電流、機(jī)端電壓試驗(yàn)波形，圖10為4#發(fā)電機(jī)Q軸拋載勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流、機(jī)端電壓及 頻率(轉(zhuǎn)速)試驗(yàn)波形。完成上述定子電壓Ut、轉(zhuǎn)子電壓Uf及轉(zhuǎn)子電流If的修正后，就可以將前面得到參 數(shù)分別輸入到空載滅磁模型、D軸拋載模型及Q軸拋載模型中得到對(duì)應(yīng)的仿真波形，與試驗(yàn) 的定子電壓曲線擬合得到相應(yīng)的參數(shù)。因?yàn)镈軸拋載模型及Q軸拋載模型中需要輸入在空 載滅磁仿真波形中得到的參數(shù)，所以要先進(jìn)行空載滅磁模型的輸入。輸入到空載滅磁模型中的參數(shù)包括發(fā)電機(jī)的出廠參數(shù)、勵(lì)磁電壓Uf和勵(lì)磁電流 If的基值及修正后空載滅磁試驗(yàn)的轉(zhuǎn)子電壓Uf及轉(zhuǎn)子電流If (圖8中空載滅磁試驗(yàn)的定子 電壓Ut、轉(zhuǎn)子電壓叫值)。發(fā)電機(jī)的出廠參數(shù)如圖11所示。將發(fā)電機(jī)的出廠參數(shù)、勵(lì)磁電壓Uf和勵(lì)磁電流If的基值及圖8中空載滅磁試驗(yàn)的 轉(zhuǎn)子電Suf及轉(zhuǎn)子電流If值輸入到空載滅磁模型后，得到空載滅磁仿真波形。以飽和特性 數(shù)據(jù)修正后得到的空載滅磁定子電壓試驗(yàn)波形為擬合目標(biāo)，調(diào)整空載滅磁仿真模型中的參數(shù)(調(diào)節(jié)出廠參數(shù)中的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)TdO')，使空載滅磁仿真波形與空載滅磁定子電壓試 驗(yàn)波形趨于一致，得到準(zhǔn)確的TdO'?？蛰d滅磁定子電壓試驗(yàn)波形及空載滅磁仿真波形如圖 12所示。從空載滅磁仿真波形中得到TdO'后，就可以向D軸拋載模型及Q軸拋載模型中 輸入?yún)?shù)，輸入D軸拋載模型及Q軸拋載模型中的參數(shù)包括圖11中的出廠參數(shù)、擬合得到 的TdO'、勵(lì)磁電壓Uf和勵(lì)磁電流If的基值、轉(zhuǎn)子電壓Uf的及轉(zhuǎn)子電流If，分別得到D軸 拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形。以飽和特性數(shù)據(jù)修正后得到的D軸拋載定子電壓試驗(yàn)波形為擬合目標(biāo)，調(diào)整空載 滅磁仿真模型中的參數(shù)，D軸拋載時(shí)發(fā)電機(jī)模型參數(shù)的調(diào)整方向如圖13所示，包括D軸電抗 Xd，D軸瞬態(tài)電抗Xd'，D軸超瞬態(tài)電抗Xd〃 , TdO'及超瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)TdO"，調(diào)整方向如 圖13所示。調(diào)整空載滅磁仿真模型中的上述參數(shù)使D軸拋載仿真波形與D軸拋載定子電 壓試驗(yàn)波形趨于一致，得到準(zhǔn)確的D軸電抗Xd，D軸瞬態(tài)電抗Xd'，D軸超瞬態(tài)電抗Xd"， TdO'及超瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)TdO"。圖14為4#發(fā)電機(jī)D軸拋載定子電壓衰減的試驗(yàn)曲線與仿 真曲線。以飽和特性數(shù)據(jù)修正后得到的Q軸拋載定子電壓試驗(yàn)波形為擬合目標(biāo)，調(diào)整空載 滅磁仿真模型中的參數(shù)，Q軸拋載時(shí)發(fā)電機(jī)模型參數(shù)的調(diào)整方向如圖15所示，包括Q軸電抗 Xq，Q軸瞬態(tài)電抗Xq'，Q軸超瞬態(tài)電抗Xq〃 , TqO'及超瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)TqO"，調(diào)整方向如 圖15所示。調(diào)整空載滅磁仿真模型中的上述參數(shù)使Q軸拋載仿真波形與Q軸拋載定子電 壓試驗(yàn)波形趨于一致，得到準(zhǔn)確的Q軸電抗Xq，Q軸瞬態(tài)電抗Xq'，Q軸超瞬態(tài)電抗Xq"， TqO'及超瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)TqO"。圖16為4#發(fā)電機(jī)Q軸拋載定子電壓衰減的試驗(yàn)曲線與仿 真曲線。經(jīng)過上述過程，就可以得到發(fā)電機(jī)的全套參數(shù)，圖17為本發(fā)明實(shí)施例得到的發(fā)電 機(jī)全套參數(shù)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果利用本發(fā)明得到的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)，能夠驗(yàn)證發(fā)電機(jī)出 廠參數(shù)的有效性，為電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算提供可靠的技術(shù)依據(jù)， 從而提高電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行水平。具體如下1.本發(fā)明在同步發(fā)電機(jī)的實(shí)際工況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，充分考慮了飽和、渦流等非 線性因素對(duì)參數(shù)變化的影響，提高了測(cè)試結(jié)果的精確度； 2.本發(fā)明能夠獲得全套的同步發(fā)電機(jī)參數(shù)，并且對(duì)發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的沖擊比三相突 然短路法小，試驗(yàn)過程簡(jiǎn)單，容易操作，便于推廣應(yīng)用；3.本發(fā)明通過將拋載法與時(shí)域仿真技術(shù)相結(jié)合，將勵(lì)磁電壓的實(shí)際變化準(zhǔn)確地考 慮進(jìn)拋載的動(dòng)態(tài)過程中，從而補(bǔ)償了勵(lì)磁系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)的影響，提高了測(cè)算的發(fā)電機(jī)參數(shù) 的精確度；4.本發(fā)明以試驗(yàn)波形為擬合目標(biāo)對(duì)同步發(fā)電機(jī)模型的仿真參數(shù)進(jìn)行校正，為實(shí)現(xiàn) 發(fā)電機(jī)參數(shù)的精確辨識(shí)提供了可靠依據(jù)。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法，其特征在于，所述的方法包括根據(jù)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)分別生成空載 特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn) 數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模 型；對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，生成飽和特性曲線.一入 ，根據(jù)所述的飽和特性曲線分別修正所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q 軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生成定子電壓試驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子 電壓、電流波形；將發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)及空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)輸入到所 述的空載滅磁仿真模型中生成空載滅磁仿真波形；根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形修正所述的空載滅磁仿真波形，輸出瞬態(tài) 時(shí)間常數(shù)；將所述的發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)、瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)及D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中 修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)分別輸入到對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模 型中，生成D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形；根據(jù)D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的所述定子電壓試驗(yàn)波形分別修正所述的D軸拋載 仿真波形及Q軸拋載仿真波形，輸出D軸參數(shù)及Q軸參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試 驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真 模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型包括根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的額定定子電壓創(chuàng)建空載特性仿真模型； 根據(jù)所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的初始試驗(yàn) 工況分別創(chuàng)建空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子 電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，生成飽和特性曲線包括擬合發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)，生成飽和特性曲線； 根據(jù)所述的飽和特性曲線修正從零至額定電壓之間選取的η個(gè)點(diǎn)，生成飽和特性數(shù) 據(jù)，其中η<9。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在生成飽和特性數(shù)據(jù)之后，所述的方法還包括將所述的飽和特性數(shù)據(jù)輸入到所述的空載特性仿真模型中生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中 轉(zhuǎn)子電壓、電流的基值；將所述轉(zhuǎn)子電壓、電流的基值分別輸入到所述的空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型 及Q軸拋載仿真模型。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的初始試驗(yàn)工況包括初始定子電壓、 有功負(fù)荷和/或無功負(fù)荷。
6.一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)生成單元，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q 軸拋載試驗(yàn)分別生成空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載 試驗(yàn)數(shù)據(jù)；仿真模型創(chuàng)建單元，用于根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建空載特性仿真模型、空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿 真模型及Q軸拋載仿真模型；飽和特性曲線生成單元，用于對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù) 據(jù)進(jìn)行擬合，生成飽和特性曲線；數(shù)據(jù)修正單元，根據(jù)所述的飽和特性曲線分別修正所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生成定子電壓試 驗(yàn)波形及轉(zhuǎn)子電壓、電流波形；仿真波形生成單元，用于將發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)及空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子 電壓、電流數(shù)據(jù)輸入到所述的空載滅磁仿真模型中生成空載滅磁仿真波形，及將所述的發(fā) 電機(jī)出廠參數(shù)、由波形擬合單元輸出的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)及D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn) 數(shù)據(jù)中修正后的所述轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)分別輸入到對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真模型及Q軸拋載 仿真模型中，生成對(duì)應(yīng)的D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形；波形擬合單元，用于根據(jù)空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的所述定子電壓 試驗(yàn)波形分別修正所述的空載滅磁仿真波形、D軸拋載仿真波形及Q軸拋載仿真波形，并輸 出D軸參數(shù)、Q軸參數(shù)及所述的瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的仿真模型創(chuàng)建單元具體用于根據(jù)所述的空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的額定定子電壓 創(chuàng)建空載特性仿真模型；根據(jù)所述的空載滅磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)、D軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)及Q軸拋載試驗(yàn) 數(shù)據(jù)中的初始試驗(yàn)工況分別創(chuàng)建空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的飽和特性曲線生成單元具體用于擬合發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓 及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)，生成飽和特性曲線；根據(jù)所述的飽和特性曲線修正從零至額定電壓之間 選取的η個(gè)點(diǎn)，生成飽和特性數(shù)據(jù)，其中η < 9。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括基值生成單元，用于將所述的飽和特性數(shù)據(jù)輸入到所述的空載特性仿真模型中生成空 載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)子電壓、電流的基值；所述的仿真波形生成單元將所述轉(zhuǎn)子電壓、電流 的基值分別輸入到空載滅磁仿真模型、D軸拋載仿真模型及Q軸拋載仿真模型。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的初始試驗(yàn)工況包括初始定子電壓、 有功負(fù)荷和/或無功負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同步發(fā)電機(jī)參數(shù)獲取方法及系統(tǒng)，該方法包括根據(jù)空載特性試驗(yàn)、空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真模型；對(duì)發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)子電壓及轉(zhuǎn)子電流數(shù)據(jù)擬合生成飽和特性曲線以修正空載滅磁試驗(yàn)、D軸拋載試驗(yàn)及Q軸拋載試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的定子電壓數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)，生成定子電壓試驗(yàn)波形；將發(fā)電機(jī)出廠參數(shù)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)中修正后的轉(zhuǎn)子電壓、電流數(shù)據(jù)輸入到仿真模型；根據(jù)定子電壓試驗(yàn)波形修正仿真波形，輸出瞬態(tài)時(shí)間常數(shù)、D軸參數(shù)及Q軸參數(shù)。本發(fā)明充分考慮飽和、渦流等非線性因素的影響，提高了參數(shù)的準(zhǔn)確度，為電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算提供可靠的技術(shù)依據(jù)。
文檔編號(hào)G01R31/34GK102073012SQ20091023764
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者吳宇輝, 李 雨, 白愷, 趙偉, 高洵 申請(qǐng)人:華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 華北電網(wǎng)有限公司