CN105140931A - 同步电机并网后功角曲线的获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步电机并网后功角曲线的获取方法，本发明以每一采样时刻与前一采样时刻的同步电机励磁电流是否一致、每一采样时刻是否电机稳态点、每一采样时刻与前一采样时刻直流机电枢电压是否一致以及每一采样时刻是操作结束点还是电机稳定点为条件标记工作点的工作类型，当工作点为第一工作类型时，根据当前采样时刻基础数据绘制出工作点所在的P-δ、Q-δ曲线，当前工作点为第二工作类型或者第三工作类型时，从前一采样时刻所在的P-δ、Q-δ曲线上找到当前采样时刻的工作点，然后将当前采样时刻和前一采样时刻的工作点相连接，构成调整曲线。通过本发明能够快速的获取同步电机并网后功角曲线，提示操作人员的参数调制方向。

Description

同步电机并网后功角曲线的获取方法

技术领域

本发明属于电机状态监测技术领域，具体设计涉及一种同步电机并网后功角曲线的获取方法。

背景技术

随着电力工业的迅速发展，系统的容量不断增加，其安全稳定运行越来越重要，经验表明，系统运行的安全与否与其运行状态密切相关，因此，实施全面掌握电力系统各部分的运行状态对保证系统的安全、稳定、紧急运行具有重要意义，电机作为电力系统的重要设备，其稳定云中则成为重中之重。

同步电机并网是指将电机同步并入到电网，以向电网输出电能。隐极同步电机的并网调节，需要监测与其相关的四回路参数，这些参数相互间存在动态的影响。用于实验监测的仪表主要是电压、电流和功率表，只能动态地显示当前值，不够直观，无法显示在实验过程中整个工作曲线的变化情况。部分参数的计算只能计算出绝对值，而不是真实值，无法观察到不同工作状态的跃迁情况。这对相关人员在同步机并网后调制特定的参数带来很大的困难，只能够凭借经验进行相应调制，并且在调制过程中会频繁出现并网失败、电机越限退出、电机进相运行等问题。现有的电机状态监测，主要实时显示电压电流，并计算有功功率和无功功率，不具有较高级的分析显示功能，给现场监测带来一定的困难。实验一般是由于实验数据调制需要人为调制出来的，会较长时间运行在特定状态下，要求较高的可观测性和显示工况变化的方向性。已有的监测分析系统需要采集大量的参数，主要考虑故障情况中暂态分量的影响，较少考虑到非额定工作状态的数据变化和观察，与实验室的应用要求存在一定的差距。

发电机的功角不仅是反映发电机内部能量转换的一个重要参数，也是发电机稳定的一个重要标志量，功角的改变与有功功率、无功功率的变化相关联，通过监视功角的变化，为发电机的异常、故障以及失稳情况的分析，提供了非常重要的参考依据，因此发电机的功角是电力系统中一个十分重要的监测量。

由于没有可观测的功角动态曲线，同步机并网后调节，基本上依赖相关技术人员经验进行。因此，采用一种快速的方法，对于采集到的电机多路参数，进行合理计算储存，分析显示整个工作点在工作曲线上的跃迁，并提示操作人员的调制方向，是非常有意义的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种快速的同步电机并网后功角曲线的获取方法，通过该功角曲线实时反应出参数调整后至系统静止稳定期间功角和功率的变化轨迹，通过该功角曲线获取到电机工作点在工作曲线上的跃迁，以提示操作人员的参数调制方向。

本发明的目的通过下述技术方案实现：同步电机并网后功角曲线的获取方法，步骤如下：

S1、根据设定的采样频率和采样时间采集直流机励磁电压、直流机电枢电压、同步电机机端电压、同步电机定子电流和同步电机励磁电流参数，并且将每一采样时刻采集的上述每组参数记为基础数据进行存储；

S2、比较当前采样时刻采集的基础数据与前一采样时刻采集的基础数据是否全部一致；

若是，则表示电机未动作或者电机处于稳定状态，回到步骤S1；

若否，则进入步骤S3；

S3、根据步骤S1中采集到的基础数据中的同步电机机端电压和同步电机定子电流计算同步电机有功功率、无功功率和功角；

S4、比较当前采样时刻采集的基础数据中同步电机励磁电流与前一采样时刻内采集的基础数据中同步电机励磁电流是否一致；

若是，则回到步骤S1；

若否，则进入步骤S5；

S5、判断当前采样时刻是否是电机稳态点；

若是，则根据当前采样时刻基础数据获取的有功功率、无功功率和功角得出当前采样时刻的工作点，将该工作点用第一工作类型标记，并且根据当前采样时刻基础数据绘制出第一工作类型标记工作点所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线；然后执行步骤S8；

若否，则进入步骤S6；

S6、比较当前采样时刻采集的基础数据中直流机电枢电压与前一采样时刻采集的基础数据中直流机电枢电压是否一致；

若是，则继续步骤S1；

若否，则进入步骤S7；

S7、判断当前采样时刻是电机操作结束点还是电机稳定点；

若是电机稳定点，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点，将该工作点用第二工作类型标记；然后进入步骤S8；

若是电机操作结束点，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点，将该工作点用第三工作类型标记；然后进入步骤S8；

S8、将前一采样时刻的基础数据所构成的工作点与当前采样时刻的基础数据所构成的工作点进行连接，形成调整曲线；

S9、判断当前采样时刻是否到采样时间；

若是，则采样结束；

若否，则回到步骤S1继续采样。

优选的，所述步骤S2中同步电机有功功率为：

同步电机无功功率为：

功角为：

其中U为同步电机机端电压，I为同步电机定子电流，为同步电机机端电压和同步电机定子电流间的夹角，X_s为同步电机与电网间的阻抗。

优选的，所述步骤S5中判断当前采样时刻是否是电机稳态点的具体过程如下：根据当前采样时刻采集的基础数据和前一采样时刻采集的基础数据获取有功功率变化量ΔP和功角变化量Δδ比值，当ΔP/Δδ＞0以及当前采样时刻功角δ＜90°时表示当前采样时刻属于电机稳态点，ΔP/Δδ≤0表示当前采样时刻属于电机非稳态点。

优选的，所述步骤S7中判断当前采样时刻是否是电机稳定点的具体过程如下：根据当前采样时刻采集的基础数据和前一采样时刻采集的基础数据获取有功功率变化量ΔP和功角变化量Δδ比值，当ΔP/Δδ≤1且当前采样时刻功角δ＜90°时表示当前采样时刻属于电机稳定点，当ΔP/Δδ≤1且当前采样时刻功角δ＞90°表示当前采样时刻属于电机非稳定点。

优选的，所述步骤S7中通过以下方式判断是否为电机操作结束点：以当前采样时刻直流机电枢电压、同步电机机端电压、直流机电枢电压作为对象共同判断，当任一电压的持续变化时间超过时间tx之后，在当前采样时刻停止变化，则将当前采样时刻采集到的基础数据判定为操作结束点。

更进一步的，所述时间tx为1分钟。

优选的，当步骤S4中当前采样时刻采集的基础数据中同步电机励磁电流与前一采样时刻内采集的基础数据中同步电机励磁电流不一致且步骤S5中是电机稳态点的情况下，根据当前采样时刻的基础数据分别通过以下公式绘制出第一工作类型标记工作点所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线：

P＝P_maxsinδ；

$Q=\frac{U^2}{X_S}+Q_{max}cos\mathrm{\δ};$

其中：

其中P为有功功率，Q为无功功率，δ为功角，U为同步电机的机端电压，X_s为同步电机与电网间的阻抗，E_q为同步电机电动势。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明以每一采样时刻与前一采样时刻的同步电机励磁电流是否一致、每一采样时刻是否电机稳态点、每一采样时刻与前一采样时刻直流机电枢电压是否一致以及每一采样时刻是操作结束点还是电机稳定点为条件标记每一采样时刻工作点的工作类型，包括第一工作类型标记、第二工作类型标记和第三工作类型标记；当工作点为第一工作类型标记时，根据当前采样时刻基础数据绘制出工作点所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线，当前工作点为第二工作类型标记或者第三工作类型标记时，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点，然后将当前采样时刻和前一采样时刻的工作点相连接，构成调整曲线。通过本发明能够快速的获取同步电机并网后功角曲线，过该功角曲线实时反应出参数调整后至系统静止稳定期间功角和功率的变化轨迹，通过该功角曲线获取到电机工作点在工作曲线上的跃迁，以提示操作人员的参数调制方向。

(2)本发明有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线图即P、Q-δ曲线能够在无功功率Q改变的过程中对欠励和过励状态区域一目了然，方便操作人员观察。在包含P、Q-δ曲线的坐标系里观察调整曲线，可以直观地看到操作人在调节行为中存在的问题，同时也能观察到调整之后电机参数的变化路径，以此为依据，作为下一轮调节的参考。

附图说明

图1是本发明方法流程图。

图2是本发明方法获取的各P-δ、Q-δ曲线图。

图3是本发明方法获取的P-δ、Q-δ曲线的状态分区图。

图4是本发明方法获取的P-δ、Q-δ曲线中电机自主修复、手动修复的操作曲线图。

图5是本发明方法获取的P-δ、Q-δ曲线中工作点组成的调整曲线图。

图6是本发明方法获取的P-δ、Q-δ曲线中工作点调节幅度示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例公开了一种同步电机并网后功角调整曲线的获取方法，步骤如下：

S1、根据设定的采样频率f＝1/Ts和采样时间Tx采集直流机励磁电压、直流机电枢电压、同步电机机端电压、同步电机定子电流和同步电机励磁电流参数，并且将每一采样时刻采集的上述每组参数记为基础数据进行存储；根据当前采样次数n将基础数据标记为n，其中n＝1、2、3...Tx/Ts，Ts为采样周期。

S2、比较当前采样时刻采集的基础数据与前一采样时刻采集的基础数据是否全部一致；

若是，则表示电机未动作或者电机处于稳定状态，回到步骤S1；

若否，则进入步骤S3；

S3、根据步骤S1中当前时刻采集到的基础数据中的同步电机机端电压和同步电机定子电流计算同步电机有功功率、无功功率和功角；并且存储，将当前时刻存储的同步电机有功功率、无功功率和功角该组数据标记为j，每次存储前进行j+1操作，j＝0、1、2、3…。

本步骤中同步电机有功功率为：

同步电机无功功率为：

功角为：

其中U为同步电机机端电压；I为同步电机定子电流；为同步电机机端电压和同步电机定子电流间的夹角，其中以T步长计算功角；X_s为同步电机与电网间的阻抗。

S4、比较当前采样时刻采集的基础数据中同步电机励磁电流与前一采样时刻内采集的基础数据中同步电机励磁电流是否一致；

若是，则回到步骤S1；

若否，则进入步骤S5；

S5、判断当前采样时刻是否是电机稳态点；

若是，则根据当前采样时刻基础数据获取的有功功率、无功功率和功角得出当前采样时刻的工作点i，并且该工作点用第一工作类型标记，根据当前采样时刻基础数据绘制出第一工作类型标记工作点所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线，即当前采样时刻的工作点为第一工作类型标记时，则需要重新绘制一条曲线；其中i表示不同曲线上的第一工作类型标记的工作点，i＝1、2、3…，如获取到的第一条曲线上第一工作类型标记的工作点为i＝1，则获取的第二条曲线上第一工作类型标记的工作点为i＝2，以区别不同曲线上的第一工作类型标记的工作点，区分出不同的曲线；然后执行步骤S8；其中该情况下，根据当前采样时刻的基础数据分别通过以下公式绘制出第一工作类型标记工作点所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线P–δ，Q-δ，如图2所示：

P＝P_maxsinδ；

$Q=\frac{U^2}{X_S}+Q_{max}cos\mathrm{\δ};$

其中：

其中P为有功功率，Q为无功功率，δ为功角，U为同步电机机端电压，X_s为同步电机与电网间的阻抗，E_q为同步电机电动势；

若否，则进入步骤S6；

本步骤S5中判断当前采样时刻是否是电机稳态点的具体过程如下：根据当前采样时刻采集的基础数据和前一采样时刻采集的基础数据获取有功功率变化量ΔP和功角变化量Δδ比值，当ΔP/Δδ＞0以及当前采样时刻功角δ＜90°时表示当前采样时刻属于电机稳态点，ΔP/Δδ≤0表示当前采样时刻属于电机非稳态点。

S6、比较当前采样时刻采集的基础数据中直流机电枢电压与前一采样时刻采集的基础数据中直流机电枢电压是否一致；

若是，则继续步骤S1；

若否，则进入步骤S7；

S7、判断当前采样时刻是电机操作结束点还是电机稳定点；

若是电机稳定点，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点k+1，将该工作点k+1用第二工作类型标记；然后进入步骤S8；

若是电机操作结束点，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点k+1，将该工作点用k+1第三工作类型标记；然后进入步骤S8；

其中k表示的是一条P-δ、Q-δ曲线上第二工作类型标记和第三工作类型标记的工作点，k＝1、2、3…。

本步骤中判断当前采样时刻是否是电机稳定点的具体过程如下：根据当前采样时刻采集的基础数据和前一采样时刻采集的基础数据获取有功功率变化量ΔP和功角变化量Δδ比值，当ΔP/Δδ≤1且当前采样时刻功角δ＜90°时表示当前采样时刻属于电机稳定点，当ΔP/Δδ≤1且当前采样时刻功角δ＞90°表示当前采样时刻属于电机非稳定点。

本步骤中通过以下方式判断是否为电机操作结束点：以当前采样时刻直流机电枢电压、同步电机机端电压、直流机电枢电压作为对象共同判断，当任一电压的持续变化时间超过时间tx之后，在当前采样时刻停止变化，则将当前采样时刻采集到的基础数据判定为操作结束点，时间tx为1分钟。

S8、将前一采样时刻的基础数据所构成的工作点与当前采样时刻的基础数据所构成的工作点进行连接，形成调整曲线；

S9、判断当前采样时刻是否到采样时间；

若是，则采样结束；

若否，则回到步骤S1继续采样，并且采用次数n+1。

在本实施例满足以下条件时将当前采样时刻的工作点用第一工作类型标记：当前采样时刻与前一采样时刻的同步电机励磁电流不一致，且当前采样时刻是电机稳态点。当满足以下条件时将当前采样时刻的工作点用第二工作类型标记：当前采样时刻与前一采样时刻的同步电机励磁电流不一致、当前采样时刻是电机稳态点、当前采样时刻与前一采样时刻的直流机电枢电压不一致以及当前采样时刻是电机稳定点；当满足以下条件时将当前采样时刻的工作点用第三工作类型标记：当前采样时刻与前一采样时刻的同步电机励磁电流不一致、当前采样时刻是电机稳态点、当前采样时刻与前一采样时刻的直流机电枢电压不一致以及当前采样时刻是操作结束点。在当前采样时刻的工作点为第一工作类型标记时，根据当前采样时刻基础数据绘制出第一工作类型标记工作点所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线；在当前采样时刻的工作点为第二工作类型标记或者第三工作类型标记时，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点。如图2中所示，工作点1、2、3、4和5分别是五个采样时刻的工作点，图中工作点1点和工作点3即为第一工作类型标记的工作点，图中工作点2、4和5为第二或者第三类型的工作点；根据工作点1所在采样时刻基础数据绘制出工作点1所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线，并且在对该工作点进行标注。工作点1的后一采样时刻的工作点2为第二或者第三工作类型标记的工作点，在工作点1所在曲线上找出该点；工作点2的后一采样时刻为第一工作类型标记的工作点，此时根据工作点1所在采样时刻基础数据绘制出工作点1所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线，并且在该曲线上对该工作点进行标注。工作点3后一采样时刻的工作点为第二或者第三工作类型标记的工作点，在工作点3所在曲线上找出该点；工作点5后一采样时刻的工作点为第二或者第三工作类型标记的工作点，在工作点4所在曲线上找出该点，其中工作点4所在曲线即为工作点3所在曲线。对于不同的曲线在实际操作中可以用不同颜色的线条来表示。

如图3所示，为本实施例上述步骤获取到的各条P-δ、Q-δ曲线，通过该曲线图划分出工作状态分区，该曲线图能够在无功功率Q改变的过程中对欠励和过励状态区域一目了然，如图3中所示，以功角的90度为界限，结合x、y轴，把空间分成6个区域。如图中标示11、22、44、55是有功功率P的稳定工作区，标示33、66是P的非稳定工作区。11是过励区，22、33、44、55、66是欠励区。

如图4中所示，工作点1′、2′、3′、4′、5′和6′中，圆点表示电机稳定点，方点表示操作结束点。实验人员调整实验参数到电机到达稳定状态，有一个过程。这个过程有可能出现电机失稳甚至失控。在一定条件下，电机的失稳能够自己修复，重新回到稳定状态。实验人员也可以手动调整参数，使得电机从失稳或者失控状态回到稳定状态。圆点和方点这两种不同符号标记的工作点分别描述电机自主修复、手动修复的状态。当直流机电枢电压开始变化时，如图4中工作点之间虚线绘制的曲线能够实时显示工作点偏离原来工作曲线的情况，用不同符号标记的工作点也可以观察到电机形成一个接一个稳定工作点的过程。

如图5中所示，在包含P-δ、Q-δ曲线的坐标系里观察调整曲线，即图5中工作点1〞、2〞、3〞、4〞、5〞、6〞和7〞前后工作点连接形成的调整曲线，其中工作点1〞至7〞分别为第一、二、一、二、三、三、一工作类型标记，可以直观地看到操作人在调节行为中存在的问题，同时也能观察到调整之后电机参数的变化路径。以此为依据，作为下一轮调节的参考。

实验过程中，并网前后电网电压有所变化，但是并网后电压变化波动不大，受其他参数调制的影响较小，对工作曲线基本没有影响，因此，忽略不计。在实验中，变化主要是由于技术人员调整参数引起的，参数可以是：

第一种情况：原动机励磁电压改变；

第二种情况：原动机电枢电压改变；

第三种情况：同步机励磁电压改变；

第一种情况，并网后同步机正常工况下，无论是在平励、过励还是欠励情况下，改变原动机励磁电压对系统影响不大。

第二种情况，并网后同步机正常工况下，原动机电枢电压改变，意味着机械扭矩改变，机械扭矩和电磁转矩出现不平衡。在同步机励磁电流不变情况下，发电机运行按工作点1到2方向过渡，如图2所示。当转子在加速性不平衡转矩作用下开始升速，使功角增大，随着功角的增大，电磁功率继续减小，发电机转速继续增加，发电机便不能继续保持同步，即失去了稳定，如图2所示，工作点4是运行不稳定点，不做调节，任由它继续运行，将继续运行到5点。如果在4点获得一个负值的角度增量，则产生正值的电磁功率增量，那么，发电机的工作点，将由4点过渡到3点。

第三种情况，并网后同步机正常工况下，改变同步机励磁电压也就是使得电机在欠励、平励和过励三种情况下运行，P–δ曲线整组上移，如图2和3所示。过励时电机发出无功功率，欠励时电机吸收无功功率，处于进相运行状态。功角达到某一值(90度)时，同步电机励磁电流改变，输出无功功率不变；当功角小于该功角时，增大同步励磁电流，输出无功功率不断增大；当功角大于该功角时，输出功率不断减小。

整参数动作结束后，到系统达到相对静止，需要经过一定的时间。在这段时间里，用虚线绘制功角和功率的变化轨迹。从其偏离工作曲线和所处区域颜色提示的工作状态，如图3、图4所示，就可以判断出要操作的方向。

并网之后，当用户进行有功功率的调节，一般通过调节发电机定子电流接近于0，并保持这时的同步机励磁电流不变，实验过程通过改变原动机的电枢电压，实现发电机输出功率的改变。实际上定子电流接近于0，主要是使得Q值设为一定值。但是调节很难把握，每个人和每台机器的数据都不一样。通过本实施例方法曲线显示的方式，就不需要调节定子电流为0了，只要Q值固定就可以了，可以在不同Q值的情况下改变P的大小。当用户进行无功功率的调节，通过调节直流机电枢电压使得同步机输出有功功率P为一定值，再调节同步机励磁电压使得无功功率Q改变，有功功率P也会跟随改变，通过曲线可以估算电枢电压需要调节的幅度。如图6中工作点10、30和50所示的处于P值的一条水平线上，工作点20和40所示的处于P值的一条水平线上。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，步骤如下：

S1、根据设定的采样频率和采样时间采集直流机励磁电压、直流机电枢电压、同步电机机端电压、同步电机定子电流和同步电机励磁电流参数，并且将每一采样时刻采集的上述每组参数记为基础数据进行存储；

S2、比较当前采样时刻采集的基础数据与前一采样时刻采集的基础数据是否全部一致；

若是，则表示电机未动作或者电机处于稳定状态，回到步骤S1；

若否，则进入步骤S3；

S3、根据步骤S1中采集到的基础数据中的同步电机机端电压和同步电机定子电流计算同步电机有功功率、无功功率和功角；

S4、比较当前采样时刻采集的基础数据中同步电机励磁电流与前一采样时刻内采集的基础数据中同步电机励磁电流是否一致；

若是，则回到步骤S1；

若否，则进入步骤S5；

S5、判断当前采样时刻是否是电机稳态点；

若是，则根据当前采样时刻基础数据获取的有功功率、无功功率和功角得出当前采样时刻的工作点，将该工作点用第一工作类型标记，并且根据当前采样时刻基础数据绘制出第一工作类型标记工作点所在的关于有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线；然后执行步骤S8；

若否，则进入步骤S6；

S6、比较当前采样时刻采集的基础数据中直流机电枢电压与前一采样时刻采集的基础数据中直流机电枢电压是否一致；

若是，则继续步骤S1；

若否，则进入步骤S7；

S7、判断当前采样时刻是电机操作结束点还是电机稳定点；

若是电机稳定点，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点，将该工作点用第二工作类型标记；然后进入步骤S8；

若是电机操作结束点，根据当前采样时刻的基础数据从前一采样时刻所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线上找到当前采样时刻的工作点，将该工作点用第三工作类型标记；然后进入步骤S8；

S8、将前一采样时刻的基础数据所构成的工作点与当前采样时刻的基础数据所构成的工作点进行连接，形成调整曲线；

S9、判断当前采样时刻是否到采样时间；

若是，则采样结束；

若否，则回到步骤S1继续采样。

2.根据权利要求1所述的同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，所述步骤S2中同步电机有功功率为：

同步电机无功功率为：

功角为：

其中U为同步电机机端电压，I为同步电机定子电流，为同步电机机端电压和同步电机定子电流间的夹角，X_s为同步电机与电网间的阻抗。

3.根据权利要求1所述的同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，所述步骤S5中判断当前采样时刻是否是电机稳态点的具体过程如下：根据当前采样时刻采集的基础数据和前一采样时刻采集的基础数据获取有功功率变化量ΔP和功角变化量Δδ比值，当ΔP/Δδ＞0以及当前采样时刻功角δ＜90°时表示当前采样时刻属于电机稳态点，ΔP/Δδ≤0表示当前采样时刻属于电机非稳态点。

4.根据权利要求1所述的同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，所述步骤S7中判断当前采样时刻是否是电机稳定点的具体过程如下：根据当前采样时刻采集的基础数据和前一采样时刻采集的基础数据获取有功功率变化量ΔP和功角变化量Δδ比值，当ΔP/Δδ≤1且当前采样时刻功角δ＜90°时表示当前采样时刻属于电机稳定点，当ΔP/Δδ≤1且当前采样时刻功角δ＞90°表示当前采样时刻属于电机非稳定点。

5.根据权利要求1所述的同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，所述步骤S7中通过以下方式判断是否为电机操作结束点：以当前采样时刻直流机电枢电压、同步电机机端电压、直流机电枢电压作为对象共同判断，当任一电压的持续变化时间超过时间tx之后，在当前采样时刻停止变化，则将当前采样时刻采集到的基础数据判定为操作结束点。

6.根据权利要求5所述的同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，所述时间tx为1分钟。

7.根据权利要求1所述的同步电机并网后功角曲线的获取方法，其特征在于，当步骤S4中当前采样时刻采集的基础数据中同步电机励磁电流与前一采样时刻内采集的基础数据中同步电机励磁电流不一致且步骤S5中是电机稳态点的情况下，根据当前采样时刻的基础数据分别通过以下公式绘制出第一工作类型标记工作点所在的有功功率和功角之间以及无功功率和功角之间的曲线：

P＝P_maxsinδ；

$Q=\frac{U^2}{X_S}+Q_{max}cos\mathrm{\δ};$

其中：

其中P为有功功率，Q为无功功率，δ为功角，U为同步电机机端电压，X_s为同步电机与电网间的阻抗，E_q为同步电机电动势。