基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法

摘要

本发明提供了一种基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法，从电网仿真计算机中获得网络参数和典型方式下的潮流结果，短路电流扫描结果，从上述数据文件中获得附加调差系数优化整定所需的必要准备数据，构造了以机组功角稳定性最大为目标的优化模型，求解该优化模型所得的最优值作为发电机组励磁系统附加调差系数的整定值。其有益效果在于：针对发电机组调差率常规两种整定方法存在的问题，本发明从改善系统动态性能的角度提出了如何确定大电网中发电机励磁系统附加调差系数的整定方法，该方法能够提高电网的安全稳定性，获得的整定结果对电网运行方式适应性较强，具有合理性、实用性和可推广性。

主权项

基于提高机组功角稳定性的励磁附加调差系数整定方法，其特征在于，包括如下步骤：提供电力调度运行系统中的电网仿真计算处理系统，从电力调度运行系统中获取待整定参数的发电机组及其相应励磁系统的参数，具体为：发电机组的参数包括：d轴暂态电抗X′_d、d轴电抗X_d、q轴暂态电抗X′_q、q轴电抗X_q，直轴暂态开路时间常数T′_d0，机组额定视在功率Sn；励磁系统参数包括：电压调节器增益K_A、电压调节器滞后时间常数T_A；进一步根据上述参数获取待整定参数的发电机组所连接变压器的电抗值X_T、系统功率基值SS、发电机高压母线的短路容量SB；以及获得待整定参数的发电机组初始运行状态，包括：发电机机端电压幅值U_T、升压变压器高压侧电压幅值U_H、发电机机端电压相角δ_T和高压母线电压相角δ_H；通过下述模型计算通过变压器电流的幅值I_ampl、相角δ_I、实部I_x、虚部I_y；I_x＝(U_T sin δ_T‑U_H sin δ_H)/X_TI_y＝(U_H cos δ_H‑U_T cos δ_T)/X_Tδ_I＝arc tan(I_y/I_x) 进一步计算得到无限大功率电源到发电机高压母线之间的电抗X_L：设定发电机组额定功率因数P_f，根据下式计算发电机额定无功功率Q_n：设定附加调差系数X_c的上限X_cmax和下限X_cmin，设当发电机无功电流由零增加到额定无功电流时，发电机电压变化小于k％，建立如下数学模型：设发电机变压器组并列点以发电机额定无功功率为基准的电压调差率按照[l,u]范围内整定，对于发电机变压器组，并列点的总的附加调差为X_T‑X_c，由上述整定范围可以得到：因此机组励磁系统附加调差系数的整定值X_c^*采用下述优化模型求解：min(‑f(X_c))即根据上述优化模型获得的解就是该机组励磁系统附加调差系数的整定值X_c^*；其中：f(X_c)＝△T_s式中：K₂＝(U_S×sin δ₀)/X′_dΣ，K₃＝X′_dΣ/X_dΣ，X′_dΣ＝X_d′+X_T+X_L，X_dΣ＝X_d+X_T+X_L，X′_qΣ＝X_q′+X_T+X_L，X_qΣ＝X_q+X_T+X_L，δ₀＝arc tan[(U_T sin δ_T+X_q×I_ampl×cos δ_I)/(U_T cos δ_T‑X_q×I_ampl×sin δ_I)]，E′_q0＝U_T cos(δ₀‑δ_T)+X′_d×I_amplsin(δ₀‑δ_I)，δ_c＝δ_o‑arctan[(U_S sin δ_S+I_ampl×(X_T+X_L‑X_c)cos δ_T)/(U_S cos δ_S‑I_ampl×(X_T+X_L‑X_c)sin δ_T)]。