發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)功角測(cè)量技術(shù)介紹-文庫吧
2025-04-23 18:35 本頁面
【正文】 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 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 有 技術(shù)背景 標(biāo)準(zhǔn) 1： 1995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 13441995（ R2021）”，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： 2021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 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：無 4 發(fā)電機(jī)功角測(cè)量方法 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 。 轉(zhuǎn)速積分法 通過計(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 )S i n*I*XqU Cos*I*Xq(a rc t g ??? ??簡(jiǎn)化計(jì)算公式： 技術(shù)背景 轉(zhuǎn)子位置測(cè)量法（脈沖直接法） 通過在發(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，通過一定變換來實(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)公司專項(xiàng)科技項(xiàng)目與電科院和南瑞公司聯(lián)合研究?jī)煞N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。 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） 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）基于直接鍵相脈沖
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