功角的測(cè)量技術(shù) 文檔

1、發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)功角測(cè)量方法,技術(shù)介紹,報(bào)告內(nèi)容,1,技術(shù)發(fā)展背景,2,直接發(fā)電機(jī)功角測(cè)量原理介紹,3,發(fā)電機(jī)輸入輸出信號(hào)介紹,4,內(nèi)電勢(shì)的計(jì)算方法介紹,5,直接發(fā)電機(jī)功角測(cè)量技術(shù)特點(diǎn),6,幾種測(cè)量方法的比較,7,工程實(shí)施及驗(yàn)證情況,8,技術(shù)總結(jié)與未來(lái)展望,第一節(jié),技術(shù)發(fā)展背景,1,功角實(shí)時(shí)同步測(cè)量的重要意義,技術(shù)背景,發(fā)電機(jī)功角是表征電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要狀態(tài)變量之一,直接測(cè)量發(fā)電機(jī)功角可檢驗(yàn),EMS,系統(tǒng)在線狀態(tài)估計(jì)和靜態(tài)安全分析的計(jì),算結(jié)果,準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)電機(jī)功角還是通過(guò)推算發(fā)電機(jī)功角，反映了,PMU,檢測(cè)技術(shù)和,WAMS,的應(yīng)用水平,發(fā)電機(jī)功角是,WAMS,系統(tǒng)電網(wǎng)三大動(dòng)態(tài)穩(wěn)定分析的重要數(shù)

2、據(jù)源,1,記錄電網(wǎng)擾動(dòng)的狀態(tài)軌跡,2,改善,EMS,狀態(tài)估計(jì)的精度,3,用于校驗(yàn)發(fā)電機(jī)特性參數(shù),發(fā)電機(jī)功角是電網(wǎng)擾動(dòng)和失穩(wěn)軌跡的重要記錄數(shù)據(jù),技術(shù)背景,2,國(guó)內(nèi)外廣域同步相量測(cè)量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,90,年代以來(lái),GPS,時(shí)間同步技術(shù)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖數(shù)字傳輸,技術(shù)、高速交流采樣,快速富氏變換、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)廣,域同步相量測(cè)量技術(shù)快速發(fā)展。最早應(yīng)用于美國(guó)和歐洲等電力系統(tǒng),美國(guó)西部聯(lián)合電力,WSCC,通過(guò),WAMS,開(kāi)發(fā)了基于高速監(jiān)測(cè)和快速控制的系,統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行方式以避免系統(tǒng)大范圍的停運(yùn),日本應(yīng)用同步相量測(cè)量技術(shù)開(kāi)發(fā)了在線全局動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于研究,廣域低頻振蕩,西班牙,CSE,電力

3、公司在,SCADA/EMS,在線系統(tǒng)中，利用相量測(cè)量來(lái)改善,狀態(tài)估計(jì)的迭代過(guò)程,加拿大,Hydro-Quebec,的利用相角測(cè)量改善發(fā)電機(jī)的,PSS,控制輸入,以改善互聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)的振蕩衰減,華東電網(wǎng)從,2019,年起，同步相量測(cè)量系統(tǒng)在華東電網(wǎng)中進(jìn)行應(yīng)用。取,得了一定的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn),東北電網(wǎng)、江蘇電網(wǎng)、三峽電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、臺(tái)灣電網(wǎng)已,實(shí)施了,WAMS,計(jì)劃,2019,年，華東電網(wǎng)公司與南瑞集團(tuán)合作，研究廣域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)保護(hù)控制,系統(tǒng),WAMAP,在華東電網(wǎng)的應(yīng)用，同時(shí)展開(kāi)了對(duì)發(fā)電機(jī)功角及內(nèi)電勢(shì)同,步測(cè)量實(shí)用性的綜合研究,技術(shù)背景,國(guó)內(nèi),PMU,技術(shù)的試點(diǎn)應(yīng)用始于,2019,年，華東電網(wǎng)公司

4、,電科院、清華大學(xué),四方公司、河海大學(xué)等研究用,PMU,實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)功角檢測(cè)技術(shù)都在,2019,年,技術(shù)背景,PMU,發(fā)電機(jī)功角測(cè)量技術(shù)主要方法情況,1,轉(zhuǎn)速積分法,2,算法補(bǔ)償法,核心思路：采用等效電路模型及機(jī)組同步電抗參數(shù)計(jì)算積分常,數(shù)作為積分初始角，利用轉(zhuǎn)速脈沖積分來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子位置，然后,直接算出發(fā)電機(jī)功角,核心思路：在擾動(dòng)情況下，通過(guò)派克方程計(jì)算發(fā)電機(jī)功角，研,究補(bǔ)償算法修正發(fā)電機(jī)參數(shù)，從而彌補(bǔ)發(fā)電機(jī)功角計(jì)算誤差,t,e,w,s,w,P,sT,1,D,2H,sT,M,1,i,1ref,t,T,t,MU,T,i,t,U,t,U,t,U,T,T,t,t,0,t,1,t,t,0,1,用派克方程計(jì)

5、算實(shí)時(shí)功角,2,根據(jù)搖擺方程計(jì)算角頻率偏差及平均電磁功率,Pe,3,計(jì)算遠(yuǎn)離次暫態(tài)程度的系數(shù),4,得到修正后的功角,e,k,1,mi,n,t,t,U,k2,1,t,國(guó)家,型號(hào),功角測(cè)量,初相角測(cè)量,測(cè)量方式,美國(guó),SEL734,Arbiter Systems 1133A,Macrodyne,1690,臺(tái)灣,ADX3000,四方,CSS200,PAC2000,SMU-1G,電科院,南瑞,河海,PMU/GPS-I,手動(dòng),自動(dòng),通過(guò)計(jì)算獲取,鍵相,鍵相,鍵相,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速積分,技術(shù)背景,國(guó)內(nèi)外,PMU,發(fā)電機(jī)功角測(cè)量技術(shù)情況,第二代,分布式,網(wǎng)絡(luò)通信,自適應(yīng)直接測(cè)量,序號(hào),系統(tǒng)結(jié)構(gòu),傳輸方式,功角測(cè)量

6、,輔助測(cè)量,第一代,集中式,串口,高速,MODEM,計(jì)算,勵(lì)磁電壓,電流,AGC,失穩(wěn)預(yù)警,無(wú),有,技術(shù)背景,標(biāo)準(zhǔn),1,2019,年美國(guó),IEEE,制定了“電力系統(tǒng)同步相角測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),IEEE STD,1344-2019,R2019,”，對(duì),GPS,使用，同步采樣誤差、數(shù)據(jù)傳輸格式等,同步相角測(cè)量方面做了指導(dǎo)性規(guī)定，但未提及發(fā)電機(jī)功角測(cè)量,3,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況,標(biāo)準(zhǔn),2,2019,年國(guó)家電力調(diào)度中心制定了“電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),技術(shù)規(guī)范”，提出機(jī)組內(nèi)電勢(shì)功角的測(cè)量要求,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：無(wú),檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：無(wú),4,發(fā)電機(jī)功角測(cè)量方法,NO.1,間接計(jì)算法,間接計(jì)算法，基于穩(wěn)態(tài)相量圖的解析法,用發(fā)電機(jī)交,直軸同

7、步電抗參數(shù)及機(jī)端電壓、電流計(jì)算獲取發(fā)電機(jī)功角,的測(cè)量方法,主要實(shí)現(xiàn)廠家：南瑞、四方、電科院、河海大,學(xué)等均能夠在,PMU,或,WAMS,主站實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)功,角純電氣計(jì)算,NO.2,轉(zhuǎn)速積分法,通過(guò)計(jì)算法獲取穩(wěn)態(tài)功角值，采集轉(zhuǎn)子脈沖，對(duì)轉(zhuǎn)速求積分修正功角,主要實(shí)現(xiàn)廠家：河海大學(xué)，在河南電網(wǎng),WAMS,系統(tǒng)中使用,技術(shù)背景,Si,n,I,Xq,U,Cos,I,Xq,arctg,簡(jiǎn)化計(jì)算公式,技術(shù)背景,NO.3,轉(zhuǎn)子位置測(cè)量法（脈沖直接法,通過(guò)在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置機(jī)械測(cè)點(diǎn)或測(cè)速齒輪，在轉(zhuǎn)子周圍安裝光,電或電磁裝置，通過(guò)一定變換來(lái)實(shí)現(xiàn)功角測(cè)量,該方法精度高，在發(fā)電機(jī)擾動(dòng)情況下，仍有較高精度。由,華東電網(wǎng)

8、公司專項(xiàng)科技項(xiàng)目與電科院和南瑞公司聯(lián)合研究,兩種實(shí)現(xiàn)方式：獨(dú)立功角測(cè)量模塊,PMU,內(nèi)置軟件,5,華東,WAMAP,系統(tǒng)實(shí)施的有利條件,技術(shù)背景,發(fā)電機(jī)組具備用于檢測(cè)機(jī)組轉(zhuǎn)軸動(dòng)態(tài)平衡的轉(zhuǎn)軸鍵相脈沖信號(hào),具備,WAMS,系統(tǒng)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),發(fā)電機(jī)組上均具備轉(zhuǎn)速,脈沖,信號(hào)輸出,具備了高速的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，可將各電廠、變電站,PMU,裝置連接起來(lái),第二節(jié),直接發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)功角測(cè)量,技術(shù)原理介紹,1,主要的名詞定義,1,發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì),當(dāng)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以同步速率旋轉(zhuǎn)時(shí)，主磁場(chǎng)就在氣隙中,形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它“切割”定子繞組后，就將在定子繞組內(nèi)感應(yīng)出頻率為,f,的一組對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)，稱為發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì),2,

9、發(fā)電機(jī)功角,發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)和機(jī)端電壓正序相量之間的夾角稱為發(fā)電機(jī)功角,3,發(fā)電機(jī)初相角,在采用,鍵相脈沖,直接測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，來(lái)等效發(fā)電機(jī),內(nèi)電勢(shì)的相角，但由于轉(zhuǎn)子機(jī)械安裝位置（機(jī)械角）與內(nèi)電勢(shì)相角有較大的角,差。在發(fā)電機(jī)空載情況下，發(fā)電機(jī)空載內(nèi)電勢(shì)與機(jī)端電壓同相位，我們定義發(fā),電機(jī)空載內(nèi)電勢(shì)與機(jī)械角之間的夾角稱為發(fā)電機(jī)初相角,原理介紹,2,設(shè)計(jì)思路,原理介紹,發(fā)電機(jī)功角測(cè)量示意圖,PMU,PMU,PMU,可通過(guò)安裝,GPS,控制的,PMU,進(jìn)行同步采集,功角測(cè)量的關(guān),鍵在于同步測(cè)量測(cè)量,Eq,與,Ug,的角度,直接測(cè)量,Eq,的相位較困難，但轉(zhuǎn)子位置與,Eq,存在著固定的相位關(guān)系,故可以采

10、用轉(zhuǎn)子位置代替,Eq,自適應(yīng)直接測(cè)量發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)功角技術(shù)基,本原理即為采集轉(zhuǎn)子位置來(lái)獲取,Eq,原理介紹,鍵相信號(hào),鍵相信號(hào),以前主要用于對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到固,定位置時(shí)，發(fā)出一定幅度的脈沖。目前機(jī)組該脈沖為每轉(zhuǎn),1,個(gè)脈沖。通過(guò)測(cè)量該,信號(hào)，結(jié)合發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以得到轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置,原理介紹,鍵相信號(hào)簡(jiǎn)化示意圖,該技術(shù)利用高性能處理器對(duì)發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、機(jī)端電流、轉(zhuǎn)子,鍵相脈沖、轉(zhuǎn)速脈沖以,10KHz,進(jìn)行高速采樣，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)對(duì),發(fā)電機(jī)空載、負(fù)載運(yùn)行比對(duì)分析得出發(fā)電機(jī)初相角和實(shí)時(shí)功角,3,技術(shù)原理,原理介紹,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,1,基于直接鍵相

11、脈沖測(cè)量方法,u,1,p,2,GPS,秒脈沖,機(jī)端電壓,U,鍵相脈沖,T,T,t1,t2,T,1,2,u1,t,f,以,GPS,秒脈沖上升沿時(shí)刻定,義為,0,時(shí)刻,快速采集發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的,U,的過(guò)零時(shí)刻,t1,則可得到其絕,對(duì)相角,采集鍵相脈沖發(fā)生時(shí)刻,t2,則可得到轉(zhuǎn)子絕對(duì)機(jī)械角,2,2,p,t,f,1,2,機(jī)端電,壓,U,鍵相,脈沖,T,T,t,1,t,2,GPS,秒,脈沖,T,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,t2,對(duì)應(yīng)的機(jī)組轉(zhuǎn)軸位置與機(jī)組內(nèi)電勢(shì),之間有一個(gè)固定的機(jī),械角度,數(shù)值的大小不受發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的改變而改變,除非轉(zhuǎn)軸位置傳感器的機(jī)械位置發(fā)生變化,p,在發(fā)電機(jī)理想空載狀態(tài)下，

12、由于負(fù)載電流為,0,機(jī)端電壓與,內(nèi)電勢(shì)相同，此時(shí)刻有,1,u,故可采用空載時(shí)刻的機(jī)端電壓來(lái)代替內(nèi)電勢(shì)，從而通過(guò),此時(shí)的機(jī)械角度與機(jī)端電壓角度差獲取機(jī)械初相角,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,發(fā)電機(jī)功角,2,1,2,1,1,t,t,f,p,u,u,發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)絕對(duì)相角,1,u,通過(guò)上面的,GPS,控制采樣計(jì)算，我們即可得到如下的關(guān)鍵測(cè)量量,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,2,實(shí)際問(wèn)題,NO.1,如何解決機(jī)械安裝角的誤差問(wèn)題,機(jī)械加工誤差,檢修安裝誤差,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,NO.2,如何快速檢測(cè)初始相角的問(wèn)題,實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)

13、行時(shí)間不定,真正空載時(shí)間短,實(shí)際問(wèn)題,一次捕捉不到，需要間隔很長(zhǎng)時(shí)間才有發(fā)電,機(jī)空載的機(jī)會(huì),實(shí)際問(wèn)題,NO.3,如何保證信號(hào)的正確接入,信號(hào)接入的傳輸延時(shí)如何補(bǔ)償,機(jī)械振動(dòng)誤差如何濾除,轉(zhuǎn)子軸具有一定的擺度或扭振,鍵相脈沖傳感器支架隨機(jī)組振動(dòng),會(huì)導(dǎo)致測(cè)量較大的誤差,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,3,關(guān)鍵技術(shù),1,空載下的初相角檢測(cè),在發(fā)電機(jī)空載狀態(tài)下測(cè)得頻率,f0,時(shí)間,t10,t20,機(jī)端正序電壓相角,10,0,2,u10,t,f,機(jī)組轉(zhuǎn)軸位置脈沖的絕對(duì)相角,20,0,2,p0,t,f,發(fā)電機(jī)空載時(shí)的內(nèi)電勢(shì)初相角,20,10,0,2,p0,1,0,t,t,f,u,機(jī)械誤差角自動(dòng)檢測(cè),

14、原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,4,關(guān)鍵技術(shù),2,發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)判斷,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)接入的機(jī)端電壓、電流、脈沖等運(yùn)行信息進(jìn)行判斷,發(fā)電機(jī)檢修狀態(tài)判斷,發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓歸零,發(fā)電機(jī)負(fù)載歸零,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定值,發(fā)電機(jī)空載狀態(tài)判斷,發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓大于整定值,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速,發(fā)電機(jī)負(fù)載電流小于設(shè)定值,在發(fā)電機(jī)從檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)入空,載狀態(tài)后自動(dòng)判斷初相角,目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)可在毫秒級(jí)的時(shí)間,內(nèi)判斷出運(yùn)行狀態(tài),5,關(guān)鍵技術(shù),3,轉(zhuǎn)速脈沖的備份接入,判斷發(fā)電機(jī)是否處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài),在穩(wěn)態(tài)下按照鍵相信號(hào)得到功角,鎖定轉(zhuǎn)速脈沖中的某一脈沖,將此脈沖作為發(fā)電機(jī)備用

15、信號(hào),在鍵相脈沖丟失或明顯不正常時(shí),利用此信號(hào)代替轉(zhuǎn)子位置信號(hào),可大大提高直接測(cè)量法,的可靠性,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,6,關(guān)鍵技術(shù),4,多重化的濾波措施,1,硬件手段上，脈沖正確性的檢測(cè),2,空載情況下，多次數(shù)據(jù)的平滑綜合處理,原理介紹,采用直接鍵相信號(hào)測(cè)量的原理,3,測(cè)量數(shù)據(jù)的軟件平滑濾波,原理介紹,自適應(yīng)直接測(cè)量發(fā)電機(jī)功角接入示意圖,第三節(jié),發(fā)電機(jī)輸入輸出信號(hào)介紹,信號(hào)類型,信號(hào)來(lái)源,額定值,PMU,接入情況,目前接入條件,機(jī)端電壓,Ua,發(fā)電機(jī)機(jī)端,100VAC,一定要接入,機(jī)端電壓,Ub,發(fā)電機(jī)機(jī)端,100VAC,一定要接入,機(jī)端電壓,Uc,發(fā)電機(jī)機(jī)端,100VAC,一

16、定要接入,機(jī)端電流,Ia,發(fā)電機(jī)機(jī)端,1A,5A,一定要接入,機(jī)端電流,Ib,發(fā)電機(jī)機(jī)端,1A,5A,一定要接入,機(jī)端電流,Ic,發(fā)電機(jī)機(jī)端,1A,5A,一定要接入,鍵相信號(hào),發(fā)電機(jī),5-24VDC,需要接入,轉(zhuǎn)速信號(hào),發(fā)電機(jī),5-24VDC,可接入,勵(lì)磁電壓,Uf,勵(lì)磁系統(tǒng),4-20mA,可接入,勵(lì)磁電流,If,勵(lì)磁系統(tǒng),4-20mA,可接入,AGC,控制輸出信號(hào),RTU,4-20mA,可接入,根據(jù)需要,AVC,控制輸出信號(hào),RTU,4-20mA,可接入,根據(jù)需要,PSS,的,PID,控制輸出,信號(hào),勵(lì)磁控制器,4-20mA,可接入,根據(jù)需要,調(diào)頻,PID,的控制輸出信,號(hào),機(jī)械,自動(dòng)調(diào)頻控

17、,制器,4-20mA,可接入,根據(jù)需要,發(fā)電機(jī)接入量,信號(hào)類型,信號(hào)來(lái)源,額定值,PMU,接入情況,目前接入條件,氣門開(kāi)度信號(hào),發(fā)電機(jī),4-20mA,可接入,根據(jù)需要接入,一次調(diào)頻控制前指令,發(fā)電機(jī),4-20mA,可接入,根據(jù)需要接入,一次調(diào)頻控制后指令,發(fā)電機(jī),4-20mA,可接入,根據(jù)需要接入,發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)量,發(fā)電機(jī),24V,可接入,根據(jù)需要接入,發(fā)電機(jī)接入量,發(fā)電機(jī)輸出量,a,機(jī)端,A,相電壓同步相量,Ua,ua,b,機(jī)端,B,相電壓同步相量,Ub,ub,c,機(jī)端,C,相電壓同步相量,Uc,uc,d,機(jī)端正序電壓同步相量,U1,u1,e,機(jī)端,A,相電流同步相量,Ia,ia,f,機(jī)端,B,

18、相電流同步相量,Ib,ib,g,機(jī)端,C,相電流同步相量,Ic,ic,h,機(jī)端正序電流同步相量,I1,i1,i,內(nèi)電勢(shì)同步相量,j,發(fā)電機(jī)功角,k,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,n,l,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓、電流信號(hào),m,發(fā)電機(jī)有功功率、無(wú)功功率,n,頻率、頻率變化率,第四節(jié),內(nèi)電勢(shì)的計(jì)算方法介紹,1,內(nèi)電勢(shì)的測(cè)量只能通過(guò)計(jì)算的方法獲得,計(jì)算法所獲得的功角值的準(zhǔn)確性和精度，取決于數(shù)學(xué)模,型和計(jì)算式中的參數(shù)數(shù)值。由于在穩(wěn)態(tài)狀況下，功角計(jì),算的數(shù)學(xué)模型是準(zhǔn)確的，數(shù)學(xué)模型中的定子電流和機(jī)端,電壓測(cè)量值的精度也是較高的，而在計(jì)算中起重要影響,的同步電抗,Xd,的值是隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的不同在很大,的范圍內(nèi)變化（約在,40,范

19、圍內(nèi)變化,發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)計(jì)算,隱極同步發(fā)電機(jī),d,a,X,I,j,R,I,U,E,0,q,q,d,d,a,X,I,j,X,I,j,R,I,U,E,0,凸極同步發(fā)電機(jī),cos,sin,0,a,q,IR,U,IX,U,arctg,cos,sin,0,a,d,IR,U,IX,U,arctg,a,d,d,X,X,X,ad,q,X,X,X,發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)計(jì)算,磁路飽和下的發(fā)電機(jī)參數(shù)修正,E,2,2,sin,cos,sin,cos,a,d,d,a,IR,IX,IX,IR,U,E,2,2,sin,cos,8,0,sin,8,0,cos,a,d,d,a,IR,X,I,X,I,IR,U,E,對(duì)隱極機(jī)有,對(duì)于凸極機(jī)有

20、,其中,為氣隙合成磁場(chǎng)中的基波分量在電樞繞組中感生的內(nèi)電動(dòng)勢(shì),X,p,稱為保梯電抗,p,a,jX,R,I,U,E,磁路飽和時(shí)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式為,磁路飽和下的發(fā)電機(jī)參數(shù)修正,a,d,a,a,d,s,X,K,I,E,BC,AC,X,K,為磁路飽和時(shí)同步電機(jī)電樞反應(yīng)電抗折算系數(shù),第五節(jié),技,術(shù),特,點(diǎn),1,相量測(cè)量與發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的無(wú)關(guān)性,技術(shù)特點(diǎn),測(cè)量精度與發(fā)電機(jī)運(yùn)行負(fù)載無(wú)關(guān),與測(cè)量時(shí)間起點(diǎn)無(wú)關(guān),測(cè)量精度與發(fā)電機(jī)原始電氣參數(shù)無(wú)關(guān),測(cè)量精度與轉(zhuǎn)子初始位置及鍵相槽等安裝誤,差無(wú)關(guān),不受電網(wǎng)或機(jī)組擾動(dòng)暫態(tài)過(guò)程的影響,2,可自動(dòng)校驗(yàn)發(fā)電機(jī)的初相角,技術(shù)特點(diǎn),自動(dòng)判別發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)狀態(tài),U,f,I,自動(dòng)判別

21、檢修狀態(tài),快速檢測(cè)發(fā)電機(jī)初相角,3,該方法具備很高的實(shí)用性,充分利用現(xiàn)有的發(fā)電廠條件,無(wú)須額外安裝傳感器,無(wú),需對(duì)機(jī)組進(jìn)行改造，信號(hào)接入簡(jiǎn)單,技術(shù)特點(diǎn),4,具備很高的測(cè)量精度,測(cè)量的角度精度誤差,0.2,度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他方法,比標(biāo)準(zhǔn)要求的,1,度以內(nèi)的誤差要求高出,5,倍,5,具備較高的可靠性,技術(shù)特點(diǎn),雙脈沖的備份輸入測(cè)量,自適應(yīng)判斷，可靠地捕獲發(fā)電機(jī)初始相角,抗脈沖抖動(dòng)數(shù)字濾波,第六節(jié),幾種測(cè)量方法的比較,方法比較,采集信號(hào),計(jì)算參數(shù),誤差因素,擾動(dòng)下精度,純電氣計(jì)算法,機(jī)端,U/I,機(jī)端,U/I,轉(zhuǎn)速,機(jī)端,U,轉(zhuǎn)速,鍵相,轉(zhuǎn)速積分法,自適應(yīng)直接測(cè)量,同步阻抗,同步阻抗,參數(shù)誤差,參數(shù)誤

22、差及積分誤差,與電機(jī)參數(shù)無(wú)關(guān),誤差較大,誤差大,誤差小,方法比較,1,幾種方法的簡(jiǎn)單比較,1,間接計(jì)算法,實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)參數(shù)隨負(fù)載的變化而有所不同,計(jì)算法的精度誤差,較大,同時(shí)發(fā)電機(jī)組附近故障時(shí),依靠電氣量測(cè)量出的功角存在著很大的誤,差，測(cè)量出的頻率與機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速差別也較大,不能準(zhǔn)確地記錄機(jī)組機(jī)電,暫態(tài)過(guò)程,方法比較,未經(jīng)發(fā)電機(jī)參數(shù)修正,穩(wěn)態(tài)下：角度誤差,2-3o,以上,暫態(tài)下：角度誤差大到難于估計(jì),清華及四方通過(guò)發(fā)電機(jī)模型轉(zhuǎn)換，參數(shù)實(shí)時(shí)修正后的計(jì)算法,穩(wěn)態(tài)下：角度誤差,1o,左右,暫態(tài)下：角度誤差,6 o,以上,WAMS,實(shí)際運(yùn)行運(yùn)行的結(jié)果,2,轉(zhuǎn)速積分法,由于測(cè)量誤差通過(guò)積分后會(huì)進(jìn)行累積,穩(wěn)態(tài)情況下通過(guò)計(jì)算法校對(duì)積分誤差,暫態(tài)情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)速積分后求取轉(zhuǎn)子位置,方法比較,其測(cè)量誤差為,穩(wěn)態(tài)下：理論角度誤差,2-3o,以上，還有延遲誤差,暫態(tài)下,動(dòng)態(tài)情況下的精度無(wú)法估計(jì),方法比較,3,自適應(yīng)直接測(cè)量發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)功角技術(shù),其測(cè)量誤差為,穩(wěn)態(tài)下：理論角度誤差,0.2o,左右,暫態(tài)下：理論角度誤差,0.2