發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著勵(lì)磁控制技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代大型機(jī)組的勵(lì)磁控制系統(tǒng)一般都具有多項(xiàng)輔助功 能，低勵(lì)限制（UnderExcitationLimiter,UEL)的主要作用是避免由發(fā)電機(jī)定子電流過(guò) 大導(dǎo)致的繞組過(guò)熱，且避免發(fā)電機(jī)在欠勵(lì)磁下運(yùn)行時(shí)靜態(tài)穩(wěn)定性遭到破壞的問(wèn)題。對(duì)于大 容量長(zhǎng)距離送電系統(tǒng)，在夜間負(fù)荷較輕時(shí)系統(tǒng)容性無(wú)功過(guò)剩，發(fā)電機(jī)組需要進(jìn)相運(yùn)行，甚至 導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)UEL動(dòng)作。然而，如果UEL參數(shù)整定不合理，會(huì)給勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定造成不利的影 響。
[0003] 由于發(fā)電機(jī)在欠勵(lì)磁下運(yùn)行，發(fā)電機(jī)內(nèi)電動(dòng)勢(shì)降低，發(fā)電機(jī)功角變大，機(jī)組靜態(tài)穩(wěn) 定性降低，同時(shí)阻尼也會(huì)降低，更容易產(chǎn)生振蕩型的不穩(wěn)定，因此低勵(lì)限制就顯得尤為重 要。目前，低勵(lì)限制環(huán)節(jié)的參數(shù)多采用制造廠家的出廠默認(rèn)的固定參數(shù)，如果廠家低勵(lì)參數(shù) 整定不當(dāng)，或控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，甚至是低勵(lì)限制環(huán)節(jié)參數(shù)與實(shí)際多變運(yùn)行工 況不匹配，都將導(dǎo)致低勵(lì)限制實(shí)際投入工作后出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制方法和裝置，以達(dá)到減少系統(tǒng)振 蕩，提1?系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制方法，以達(dá)到減少系統(tǒng)振蕩，提 高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的，該方法包括：根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益；根據(jù)調(diào)整后的 增益對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益，包括：
[0007] 增益隨著發(fā)電機(jī)功角增大而減小,增益隨著發(fā)電機(jī)功角減小而增大。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施例中，按照以下公式調(diào)整低勵(lì)限制的增益：
[0010] 其中，AVua表示調(diào)整后的低勵(lì)限制的增益，Km表示低勵(lì)限制的比例增益，Tueu表
電機(jī)功角，s表示復(fù)頻率。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，在根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益之前，所述方法還包括： 根據(jù)發(fā)電機(jī)的有功功率和發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓計(jì)算發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率；
[0012] 根據(jù)調(diào)整后的增益對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制，包括：在無(wú)功功率大于預(yù)定 閾值的情況下，對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，按照以下公式計(jì)算發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率：
[0014] Qt= KuPt+pUt2
[0015] 其中，Pt表示發(fā)電機(jī)的有功功率，Ut表示發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，Qt表示發(fā)電機(jī)的無(wú)功 功率，Ku表示比例系數(shù)，p表示電壓修正系數(shù)。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制裝置，以達(dá)到減少系統(tǒng)振蕩， 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的，該裝置包括：
[0017] 增益調(diào)整模塊，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益；
[0018] 低勵(lì)限制模塊，用于根據(jù)調(diào)整后的增益對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，增益隨著發(fā)電機(jī)功角增大而減小,增益隨著發(fā)電機(jī)功角減小而 增大。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述增益調(diào)整模塊用于按照以下公式調(diào)整低勵(lì)限制的增益：
[0022] 其中，AVua表示調(diào)整后的低勵(lì)限制的增益，Km表示低勵(lì)限制的比例增益，Tueu表
機(jī)功角，s表示復(fù)頻率。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述裝置還包括功率確定模塊，用于在根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低 勵(lì)限制的增益之前，根據(jù)發(fā)電機(jī)的有功功率和發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓計(jì)算發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率；[0024] 所述低勵(lì)限制模塊，具體用于在無(wú)功功率大于預(yù)定閾值的情況下，對(duì)所述發(fā)電機(jī) 進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制。
[0025] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述功率確定模塊具體用于按照以下公式計(jì)算發(fā)電機(jī)的無(wú)功功 率：
[0026] Qt= KuPt+pUt2
[0027] 其中，Pt表示發(fā)電機(jī)的有功功率，Ut表示發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，Qt表示發(fā)電機(jī)的無(wú)功 功率，Ku表示比例系數(shù)，p表示電壓修正系數(shù)。
[0028] 在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益，并根據(jù)調(diào)整后的增益 對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制，在進(jìn)行低勵(lì)限制的過(guò)程中，增益是隨著發(fā)電機(jī)功角動(dòng)態(tài) 變化的，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中，采用廠家默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行低勵(lì)限制而導(dǎo)致的在實(shí)際投入 工作后容易出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了減少系統(tǒng)振蕩，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0030] 圖1是常規(guī)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制控制方式示意圖；
[0031] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制方法的流程圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0033] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制控制方式示意圖；
[0034]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制控制方式具體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì) 本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0036] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以采用如圖1所示的PID方式的恒電壓方式進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的低 勵(lì)限制，其中，Pt表示發(fā)電機(jī)的有功功率，Ut表示發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，Qt表示發(fā)電機(jī)的無(wú)功 功率，Ku表示比例系數(shù)，Kua表示低勵(lì)限制比例增益，Tueu表示低勵(lì)限制超前時(shí)間常數(shù)，T_ 表示低勵(lì)限制滯后時(shí)間常數(shù)，△S表示無(wú)功控制偏差量。
[0037]總的傳遞函數(shù)為：
[0039] 然而，圖1所示的方式中，各個(gè)增益參數(shù)也都是采用廠家設(shè)定好的，按照這種參數(shù) 進(jìn)行低勵(lì)控制很容易導(dǎo)致實(shí)際投產(chǎn)時(shí)候出現(xiàn)系統(tǒng)震蕩。對(duì)此，發(fā)明人提出了一種勵(lì)磁調(diào)節(jié) 器低勵(lì)限制的總增益根據(jù)發(fā)電機(jī)功角的大小動(dòng)態(tài)變化的低勵(lì)限制方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù) 中采用制造廠家發(fā)電機(jī)低勵(lì)限制默認(rèn)參數(shù)難以適應(yīng)多變的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工況的問(wèn)題，從而使得 低勵(lì)限制在發(fā)電機(jī)多種運(yùn)行方式下均可以獲得快速、穩(wěn)定的理想特性。
[0040] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁低勵(lì)限制方法如圖2所示，包括以下步驟：
[0041] 步驟201 :根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益；
[0042] 步驟202 :根據(jù)調(diào)整后的增益對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制。
[0043] 在上述實(shí)施例中，根據(jù)發(fā)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益，并根據(jù)調(diào)整后的增益對(duì) 所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制，在進(jìn)行低勵(lì)限制的過(guò)程中，增益是隨著發(fā)電機(jī)功角動(dòng)態(tài)變 化的，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中，采用廠家默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行低勵(lì)限制而導(dǎo)致的在實(shí)際投入工 作后容易出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了減少系統(tǒng)振蕩，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)效果。
[0044] 為了保證低勵(lì)限制動(dòng)作后可以快速將發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率限制在合理范圍內(nèi)，同時(shí) 較常規(guī)的恒定低勵(lì)限制增益相比又能提高機(jī)組的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，在本例中，增益隨著發(fā)電機(jī) 功角增大而減小，增益隨著發(fā)電機(jī)功角減小而增大。
[0045] 具體的，可以按照以下公式來(lái)確定低勵(lì)限制的增益：
[0047]其中，AVua表示調(diào)整后的低勵(lì)限制的增益，Km表示低勵(lì)限制的比例增益，Tueu表
電機(jī)功角，s表示復(fù)頻率。
[0048] 勵(lì)磁低勵(lì)限制是在系統(tǒng)容性無(wú)功過(guò)剩的情況下進(jìn)行的，因此在進(jìn)行前可以先執(zhí)行 確定無(wú)功功率的過(guò)程，即，在根據(jù)電機(jī)功角調(diào)整低勵(lì)限制的增益之前，上述方法還包括：根 據(jù)發(fā)電機(jī)的有功功率和發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓計(jì)算發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率；在無(wú)功功率大于預(yù)定閾 值的情況下，才觸發(fā)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁低勵(lì)限制。
[0049] 具體的，可以按照以下公式計(jì)算發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率：
[0050] Qt =KuPt+pUt2
[0051] 其中，Pt表示發(fā)電機(jī)的有功功率，Ut表示發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，Qt表示發(fā)電機(jī)的無(wú)功 功率，Ku表示比例系數(shù)，p表示電壓修正系數(shù)。