單機孤網自勵磁判別方法技術

本發明專利技術公開了一種單機孤網自勵磁判別方法，主要涉及電力系統領域。其包括以下步驟：測量單機孤網系統的實時頻率；根據單機孤網系統的系統參數以及實時頻率，計算單機孤網系統的等效對地容抗、發電機直軸極限電抗和交軸極限電抗；沒有勵磁調節時，若等效對地容抗大于直軸極限電抗，則判定單機孤網系統不會發生自勵磁，否則，單機孤網系統會發生自勵磁；存在勵磁調節時，若等效對地容抗大于交軸極限電抗，則判定單機孤網系統不會發生自勵磁，否則，單機孤網系統會發生自勵磁。該判別方法，僅利用單機孤網系統的固有電氣參數和其實時頻率值，可快捷地預判單機孤網系統是否會自勵磁，能夠有效避免電力設備損害事故。

Single isolated self excitation method

The invention discloses a method of single isolated self excitation, mainly relates to the field of power system. It includes the following steps: real-time frequency measurement of single isolated network system; according to the system parameters of single isolated network system and real-time frequency, calculate the equivalent single isolated network system to ground capacitance, the generator d-axis and q-axis reactance limit limiting reactance; no excitation regulator, if the equivalent capacitance to earth is greater than the direct axis reactance limit then, determine the single isolated network system will not self excitation, otherwise, a single isolated network system will exist self excitation; excitation regulator, if the equivalent capacitance to earth is greater than the q-axis reactance limit, determine the single isolated network system to avoid self excitation, otherwise, a single isolated network system will self excitation. This method, using only the inherent electrical parameters of single isolated system and its frequency value, can quickly predict the single isolated power system will self excitation, can effectively avoid the power equipment damage accidents.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統領域，特別涉及一種。
技術介紹
在電力系統中，對于具有串聯補償的輸電系統，流過電樞繞組的次同步電流在轉 子上產生次同步力矩的同時，也會在轉子上感應出次同步電流。這時，轉子上的次同步電流 也會在定子電樞繞組上感應出次同步電壓分量。如果這些次同步電壓分量和電樞繞組上的 次同步電流持續相互作用，并相互助增，最終就會導致所謂的“自勵磁”現象的發生。四川省是我國水電能源基地建設的大省，是西電東送、南北互供的一個重要樞紐。 截至2009年12月，四川電網全口徑裝機容量達3912. 59萬千瓦，水電2676. 09萬千瓦，占 總容量的68. 32%，其中中小型水電是其重要的組成部分。目前四川的九石雅(九龍、石棉、 雅安)及茂縣地區的中小型水電站開發迅速，并網裝機容量快速增長，已經形成了中小水 電群逐級匯集、集中升壓、大功率長距離外送的模式。但是，水電群均位于偏遠地區，當地負荷極少，所發電能主要向外輸送至臨近的負 荷密集地區。同時，這些地區本身的網架結構也較為薄弱，又要承擔遠距離大功率送電的任 務，故系統承受大擾動的能力較弱。對于這種長距離弱聯系的送端系統，一旦發生大擾動 (如重要聯絡線故障跳閘)，系統很可能與大電網解列，形成單機孤網系統。單機孤網系統 可能面臨一系列由功角問題、頻率控制問題及電壓控制問題等交織在一起的電網穩定運行 問題。由于單機孤網系統中水電機組額定容量不夠而導致的單機孤網系統中的發電機組自 勵磁有可能產生過電壓，造成電力設備損壞事故。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是如何提供一種，以對單機 孤網系統是否會發生自勵磁進行預判，避免電力設備損壞事故發生。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本專利技術提供一種，該方法包括步 驟SlOO 測量單機孤網系統的實時頻率f ；S200 根據所述單機孤網系統的系統參數以及所述實時頻率f，計算所述單機孤 網系統的等效對地容抗X。、發電機直軸極限電抗xd K以及發電機交軸極限電抗；S300 若沒有勵磁調節，則執行步驟S400，否則執行步驟S500 ；S400 若所述等效對地容抗Xc大于所述直軸極限電抗Xd K，則判定所述單機孤網 系統不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁；S500 若所述等效對地容抗Xc大于所述交軸極限電抗Χ βκ，則判定所述單機孤網 系統不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁。優選地，所述步驟S200中的系統參數包括所述單機孤網系統等效對地電容個數 α c以及相應的電容值xjk]，所述單機孤網系統發電機直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq ‘ 其中，k為等效對地電容序號，1彡k彡α c。優選地，所述步驟S200包括步驟S201 對所述實時頻率f進行標么化處理，得到所述單機孤網系統的標么頻率值 ω ；S202:根據所述單機孤網系統的系統參數，計算所述單機孤網系統的等效對地容 抗值Xc;S203 根據所述單機孤網系統的系統參數和所述標么頻率值ω，計算所述單機孤 網系統的發電機直軸極限電抗xd K和發電機交軸極限電抗χ βκ。優選地，所述步驟S201中所述單機孤網系統的標么頻率值ω的運算公式如下ω = 士 ο/Jb 5QHz優選地，所述步驟S202中所述單機孤網系統等效對地容抗值Xc的運算公式如下 CXck=l優選地，所述步驟S203中所述單機孤網系統的發電機直軸極限電抗Xdftpg的運算 公式如下Xd 極限=ω 2xd。優選地，所述步驟S203中所述單機孤網系統的發電機交軸極限電抗Xqftpg的運算 公式如下_] \ 極限=優選地，所述單機孤網系統等效對地電容包括輸電線路的等效并聯電容，以及并 聯在所述輸電線路上的補償電容。(三)有益效果本專利技術的，僅利用單機孤網系統的固有電氣參數和其實 時頻率值，在沒有勵磁調節或者存在勵磁調節兩種情況下，均可方便快捷地預判單機孤網 系統是否會發生自勵磁，從而能夠有效避免由于自勵磁過壓帶來的電力設備損害事故。附圖說明圖1是本專利技術實施例所述的流程圖；圖2是本專利技術實施例所述的步驟S200的細化流程圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施 例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。圖1是本專利技術實施例所述的流程圖。如圖1所示，該判 別方法包括以下步驟SlOO 測量單機孤網系統的實時頻率f。S200 根據所述單機孤網系統的系統參數以及所述實時頻率f，計算所述單機孤 網系統的等效對地容抗Xe、發電機直軸極限電抗xd K和交軸極限電抗χ βκ。所述系統參數 包括所述單機孤網系統等效對地電容個數以及相應的電容值xc，所述單機孤網系 統發電機直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗\。其中，k為等效對地電容序號，Qco 所述單機孤網系統等效對地電容包括輸電線路的等效并聯電容，以及并聯在所述輸電線路 上的補償電容。S300 沒有勵磁調節情況下，若所述等效對地容抗Xc大于所述直軸極限電抗Xde K,則判定所述單機孤網系統不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁；存在 勵磁調節情況下，若所述等效對地容抗Xc大于所述交軸極限電抗Xq κ，則判定所述單機孤 網系統不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁。圖2是本專利技術實施例所述的步驟S200的細化流程圖。如 圖2所示，步驟S200具體包括步驟S201 對所述實時頻率f進行標么化處理，得到所述單機孤網系統的標么頻率值 ω，其運算公式如下權利要求1.一種，其特征在于，該方法包括步驟 SlOO 測量單機孤網系統的實時頻率f ；5200根據所述單機孤網系統的系統參數以及所述實時頻率f，計算所述單機孤網系 統的等效對地容抗xc、發電機直軸極限電抗xd K以及發電機交軸極限電抗；S300 若沒有勵磁調節，則執行步驟S400，否則執行步驟S500 ； S400 若所述等效對地容抗Xc大于所述直軸極限電抗Xd K，則判定所述單機孤網系統 不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁；S500 若所述等效對地容抗Xc大于所述交軸極限電抗Χ βκ，則判定所述單機孤網系統 不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁。2.如權利要求1所述的判別方法，其特征在于，所述步驟S200中的系統參數包括所 述單機孤網系統等效對地電容個數α c以及相應的電容值Xc，所述單機孤網系統發電機 直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq ；其中，k為等效對地電容序號，1彡k彡aco3.如權利要求2所述的判別方法，其特征在于，所述步驟S200包括步驟5201對所述實時頻率f進行標么化處理，得到所述單機孤網系統的標么頻率值ω ；5202根據所述單機孤網系統的系統參數，計算所述單機孤網系統的等效對地容抗值Xe；5203根據所述單機孤網系統的系統參數和所述標么頻率值ω，計算所述單機孤網系 統的發電機直軸極限電抗Xd 和發電機交軸極限電抗Xq _。4.如權利要求3所述的判別方法，其特征在于，所述步驟S201中所述單機孤網系統的 標幺頻率值ω的運算公式如下5.如權利要求3所述的判別方法，其特征在于，所述步驟S202中所述單機孤網系統等 效對地容抗值Xc的運算公式如下6.如權利要求3所述的判別方法，其特征在于，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種單機孤網自勵磁判別方法，其特征在于，該方法包括步驟：Ｓ１００：測量單機孤網系統的實時頻率ｆ；Ｓ２００：根據所述單機孤網系統的系統參數以及所述實時頻率ｆ，計算所述單機孤網系統的等效對地容抗ＸＣ、發電機直軸極限電抗Ｘｄ極限以及發電機交軸極限電抗Ｘｑ極限；Ｓ３００：若沒有勵磁調節，則執行步驟Ｓ４００，否則執行步驟Ｓ５００；Ｓ４００：若所述等效對地容抗ＸＣ大于所述直軸極限電抗Ｘｄ極限，則判定所述單機孤網系統不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁；Ｓ５００：若所述等效對地容抗ＸＣ大于所述交軸極限電抗Ｘｑ極限，則判定所述單機孤網系統不會發生自勵磁，否則，所述單機孤網系統會發生自勵磁。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡偉，黃楊，張毅威，陳磊，鄭樂，龐曉艷，周劍，李建，
申請(專利權)人：清華大學，四川省電力公司，
類型：發明
國別省市：11