CN106680620B - 一种新型模拟直流停甩负荷试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种新型模拟直流停甩负荷试验方法，该方法包括：短接并网令，并网状态下，通过继电保护仪模拟孤岛模式，验证孤岛模式下励磁调节器动作是否正常；退出孤岛模式，切换至联网模式，验证联网模式下励磁调节器动作是否正常；退出联网模式，通过继电保护仪模拟孤岛直流停运模式，验证孤岛直流停运模式下励磁调节器动作是否正常。本发明提供的新型模拟直流停甩负荷试验方法通过继电保护仪模拟并网和空载两种情况下的试验，验证励磁调节系统在收到“孤岛运行”信号和“直流停运”信号后动作是否正常，从而检验励磁调节器的控制逻辑和调节能力，相比与真实的试验方法，该方法简化了试验流程，且避免了真实试验对电网安全稳定运行带来的影响。

Description

一种新型模拟直流停甩负荷试验方法

技术领域

本发明涉及甩负荷试验方法技术领域，尤其涉及一种新型模拟直流停甩负荷试验方法。

背景技术

在发电机组甩负荷过程中，励磁调节器能有效地控制转速飞升，维持空负荷稳定运行，是对机组调节系统的稳定性、动态超调量、过渡过程调整时间等动态特性的基本要求，其性能的优劣对机组和电网的安全运行有直接的影响，因此往往通过甩负荷试验检验机组调节系统的控制逻辑和调节能力。

甩负荷试验包括常规法甩负荷试验和测功法甩负荷试验，其中，常规法甩负荷试验又称甩电负荷试验，在发电机主开关突然断开，机组与电网解列，甩去全部负荷的情况下，记录曲线，测取机组调节系统的动态特征参数；测功法甩负荷试验的原理是在机组不与电网解列、突然关闭进气阀的情况下测取发电机有功功率变化的过渡过程中，经换算可得到转速飞升曲线。

目前进行甩负荷试验是采取真实的试验方法，即在正常运行过程中进行甩负荷，真实收到“直流停运”和“孤岛运行”信号，同时记录真实的功率波动，但这种试验方法流程复杂，极易影响电网的安全稳定运行。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种新型模拟直流停甩负荷试验方法。

本发明实施例提供一种新型模拟直流停甩负荷试验方法，所述方法包括：

将励磁调节器短接切换至并网状态，模拟孤岛模式；

验证所述孤岛模式下的所述励磁调节器动作是否正常；

退出所述孤岛模式，将所述励磁调节器切换至联网模式；

验证所述联网模式下的所述励磁调节器动作是否正常；

退出所述联网模式，将所述励磁调节器切换至孤岛直流停运模式；

验证所述孤岛直流停运模式下的所述励磁调节器动作是否正常。

优选地，上述新型模拟直流停甩负荷试验方法中，所述将励磁调节器短接切换至并网状态，模拟孤岛模式，具体包括：

模拟产生孤岛运行信号，并将所述孤岛运行信号发送至所述励磁调节器。

优选地，上述新型模拟直流停甩负荷试验方法中，所述验证所述孤岛模式下的所述励磁调节器动作是否正常，具体包括：

记录所述孤岛模式下的机端电压和PSS(电力系统稳定器)限幅值；

判断所述机端电压有无变化和所述PSS限幅值是否为±5％；

若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为±5％，则说明所述励磁调节器动作正常；

若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为±5％，则说明所述励磁调节器动作异常。

优选地，上述新型模拟直流停甩负荷试验方法中，所述验证联网模式下的所述励磁调节器动作是否正常，具体包括：

记录所述联网模式下的机端电压和PSS限幅值；

判断所述机端电压有无变化和所述PSS限幅值是否为±10％；

若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为±10％，则说明所述励磁调节器动作正常；

若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为±10％，则说明所述励磁调节器动作异常。

优选地，上述新型模拟直流停甩负荷试验方法中，所述退出联网模式，将所述励磁调节器切换至孤岛直流停运模式，具体包括：

模拟产生孤岛运行信号和直流停运信号；

将所述孤岛运行信号和直流停运信号同时发送至所述励磁调节器。

优选地，上述新型模拟直流停甩负荷试验方法中，所述验证孤岛直流停运模式下的所述励磁调节器动作是否正常，具体包括：

记录所述孤岛直流停运模式下的机端电压和PSS限幅值；

判断所述机端电压有无变化和判断PSS限幅值是否为0；

若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为0，则说明所述励磁调节器动作正常；

若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为0，则说明所述励磁调节器动作异常。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明提供的新型模拟直流停甩负荷试验方法包括：短接并网令，在并网状态下，通过继电保护仪模拟孤岛模式，验证孤岛模式下励磁调节器动作是否正常；退出孤岛模式，切换至联网模式，验证联网模式下励磁调节器动作是否正常；退出联网模式，通过继电保护仪模拟孤岛直流停运模式，验证孤岛直流停运模式下励磁调节器动作是否正常。本发明提供的新型模拟直流停甩负荷试验方法通过继电保护仪模拟并网和空载两种情况下试验，验证励磁调节系统在收到“孤岛运行”信号和“直流停运”信号后动作是否正常，从而检验励磁调节器的控制逻辑和调节能力，相比与真实的试验方法，该方法简化了试验流程，且避免了真实试验对电网安全稳定运行带来的影响。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中步骤S200的详细流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中孤岛模式下的试验波形；

图4为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中步骤S400的详细流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中联网模式下的机端电压试验波形；

图6为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中联网模式下的试验波形；

图7为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中步骤S600的详细流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中直流停运下的机端电压试验波形；

图9为本发明实施例提供的一种新型模拟直流停甩负荷试验方法中直流停运模式下的试验波形。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

孤岛模式模拟试验：

参见图1，该图示出了本发明实施例提供的新型模拟直流停甩负荷试验方法的流程图。

S100：将励磁调节器短接切换至并网状态，模拟孤岛模式。

具体地，一般直流是并入交流网内，直流单独运行即称为孤岛，具体步骤为：短接机组出口并网信号至励磁调节器，发孤岛方式至机组励磁调节器，通过继电保护测试仪模拟孤岛模式。模拟孤岛模式的具体方法为：在并网状态下，模拟产生“孤岛运行”信号，并将“孤岛运行”信号发送至励磁调节系统，模拟孤岛模式。

S200：验证所述孤岛模式下的所述励磁调节器动作是否正常。

具体地，通过继电保护仪模拟直流停甩负荷试验，模拟孤岛模式，检验励磁调节系统的控制逻辑和调节能力。如图2所示，验证励磁调节器动作是否正常的方法如下：

S201：记录所述孤岛模式下的机端电压和PSS(电力系统稳定器)限幅值。

S202：判断所述机端电压有无变化和所述PSS限幅值是否为±5％。

具体地，记录孤岛模式下的机端电压和PSS(Power System Stabilizer，电力系统稳定器)，观察机端电压是否出现波动，同时观察PSS限幅是否在±5％处出现削顶现象。若是，则执行步骤S203；若否，则执行步骤S204。

其中，励磁调节系统在并网前，能够调节发电机输出的端电压，在并网后，主要调节发电机承担的无功功率。PSS是指电力系统稳定器，PSS是励磁调节器自动通道(自动电压调节器AVR)的附加环节或者附加装置，以低频0.2-2.5Hz的有功功率摆动作为输入，经过放大和调整相位后叠加在AVR输出上，产生同发电机阻尼绕组一样效果的正阻尼，抵消单纯电压偏差调节的AVR所产生的负阻尼，防止电力系统出现低频振荡，提高电力系统动态稳定性。

S203：若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为±5％，则说明所述励磁调节器动作正常。

具体地，如图3所示，励磁调节器接收到孤岛信号后，若机端电压无变化，且短接并网令后，静态继电保护仪模拟有功功率大幅变动，在孤岛情况下，PSS限幅在±5％处出现削顶现象，即PSS最大输出值为±5％，同时满足这两个条件，即说明励磁调节动作正常。

S204：若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为±5％，则说明所述励磁调节器动作异常。

具体地，孤岛模式下，机端电压出现波动，则说明励磁调节系统动作异常，又或者PSS最大输出大于±5％或小于±5％，则也说明励磁调节系统动作异常，需要检查励磁调节系统。

联网模式模拟试验：

S300：退出所述孤岛模式，将所述励磁调节器切换至联网模式。

S400：验证所述联网模式下的所述励磁调节器动作是否正常。

具体地，退出孤岛模式，将励磁调节器切换至联网模式，观察联网模式下机组状态变化图，机组频率、转速、导叶开度变化图和机端电压变化情况图(含PSS动作)，验证励磁调节器动作是否正常。

如图4所示，验证励磁调节器动作是否正常的具体方法如下：

S401：记录所述联网模式下的机端电压和PSS限幅值。

S402：判断所述机端电压有无变化和所述PSS限幅值是否为±10％。

具体地，记录联网模式下的机端电压，观察机端电压是否出现波动，同时观察PSS限幅是否在±10％处出现削顶现象，即PSS最大输出值是否由±5％恢复至±10％。若是，则执行步骤S403；若否，则执行步骤S404。

S403：若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为±10％，则说明所述励磁调节器动作正常。

具体地，如图5、图6所示，将励磁调节器模拟切换至联网模式，当孤岛领消失后，观察励磁调节器由孤岛模式转换至联网模式过程中是否出现波动，未出现波动，且切换至联网模式以后，静态继电保护仪模拟有功功率大幅变动，PSS限幅在±10％处出现削顶现象，及PSS最大输出由±5％变为±10％，同时满足这两个条件，则说明励磁调节器动作正常。

S404：若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为±10％，则说明所述励磁调节器动作异常。

具体地，当孤岛令消失后，励磁调节系统由孤岛模式切换至联网模式，在切换过程中，机端电压出现波动，则说明励磁调节系统动作异常，又或者PSS最大输出大于±10％或小于±10％，则也说明励磁调节系统动作异常，需要检查励磁调节系统。

孤岛直流停运模式模拟实验：

S500：退出所述联网模式，将所述励磁调节器切换至孤岛直流停运模式。

S600：验证所述孤岛直流停运模式下的所述励磁调节器动作是否正常。

具体地，退出联网模式，将励磁调节器切换至孤岛直流停运模式，切换方法如下：在并网状态下，模拟产生“孤岛运行”信号和“直流停运”信号，并将“孤岛运行”信号和“直流停运”信号同时发送至励磁调节系统，使得励磁调节系统切换至孤岛停运模式。观察孤岛直流停运模式下机组状态变化图，机组频率、转速、导叶开度变化图和机端电压变压情况图(含PSS动作)，验证励磁调节器动作是否正常。优选的，“直流停运”信号使用辅助接点闭合模拟。

如图7所示，验证孤岛直流停运模式下励磁调节器动作是否正常的方法如下：

S601：记录所述孤岛直流停运模式下的机端电压和PSS限幅值。

S602：判断所述机端电压有无变化和判断PSS限幅值是否为0。

具体地，记录由联网模式切换至孤岛直流停运模式过程中机端电压，观察机端电压是否出现波动，同时观察PSS最大最小输出是否均为0，即PSS正常退出。若是，则执行步骤S603；若否，则执行步骤S604。

S603：若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为0，则说明所述励磁调节器动作正常。

具体地，如图8、图9所示，将励磁调节器由联网模式切换至孤岛直流停运模式，在收到“直流停运”信号前、后，机端电压波动幅度不一致，主要原因是调速器导叶变化引发频率变化所致，频率变化在收到“直流停运”信号后短时间内结束，机端电压恢复正常，收到时长3s的“直流停运”信号，励磁调节器未发生异常波动；同时，切换至孤岛直流停运模式以后，静态继电保护仪模拟有功功率大幅变动，PSS最大最小输出均为0，PSS正常退出，同时满足这两个条件，从而说明励磁调节器动作正常。

S604：若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为0，则说明所述励磁调节器动作异常。

具体地，当收到“直流停运”信号后，励磁调节器切换至孤岛直流停运模式，在切换过程中，机端电压出现大幅波动或未能在短时间内恢复正常机端电压，则说明励磁调节器动作异常；又或者PSS最大最小输出不为0，即PSS未正常退出，也说明励磁调节器动作异常，需要检查励磁调节器。

本发明实施例提供的新型模拟直流停甩负荷试验方法包括：短接并网令，在并网状态下，通过静态继电保护仪模拟“孤岛运行”信号，并将“孤岛运行”信号发送至励磁调节器，通过观察孤岛模式下机端电压的变化情况和PSS最大输出值，验证励磁调节器收到“孤岛运行”信号后动作情况是否正常；退出孤岛模式，切换至联网模式，通过观察联网模式下机端电压的变化情况和PSS最大输出值，验证励磁调节器切换为联网模式后，PSS限幅值是否恢复至±10％；退出联网模式，通过静态继电保护仪模拟“孤岛运行”信号和“直流停运信号”，并将“孤岛运行”信号和“直流停运信号”发送至励磁调节器，切换至孤岛直流停运模式，观察孤岛直流停运模式下机端电压的变化情况和PSS最大输出值，验证励磁调节器切换至孤岛直流停运模式后，PSS是否正常退出。本发明实施例提供的新型模拟直流停甩负荷试验方法通过继电保护仪模拟并网和空载两种情况下试验，验证励磁调节系统在收到“孤岛运行”信号和“直流停运”信号后的动作准确无误，满足下一步试验的要求，且该方法简化了试验流程，避免了由于真实试验带来的对电网安全稳定运行的影响。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种新型模拟直流停甩负荷试验方法，其特征在于，所述方法包括：

将励磁调节器短接切换至并网状态，模拟孤岛模式；

根据所述孤岛模式下的机端电压和PSS(电力系统稳定器)限幅值验证所述励磁调节器动作是否正常；

退出所述孤岛模式，将所述励磁调节器切换至联网模式；

根据所述联网模式下的机端电压和PSS限幅值验证所述励磁调节器动作是否正常；

退出所述联网模式，将所述励磁调节器切换至孤岛直流停运模式；

根据所述孤岛直流停运模式下的机端电压和PSS限幅值验证所述励磁调节器动作是否正常。

2.根据权利要求1所述的新型模拟直流停甩负荷试验方法，其特征在于，所述将励磁调节器短接切换至并网状态，模拟孤岛模式，具体包括：

模拟产生孤岛运行信号，并将所述孤岛运行信号发送至所述励磁调节器。

3.根据权利要求1所述的新型模拟直流停甩负荷试验方法，其特征在于，根据所述孤岛模式下的机端电压和PSS(电力系统稳定器)限幅值验证所述励磁调节器动作是否正常，具体包括：

记录所述孤岛模式下的机端电压和PSS(电力系统稳定器)限幅值；

判断所述机端电压有无变化和所述PSS限幅值是否为±5％；

若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为±5％，则说明所述励磁调节器动作正常；

若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为±5％，则说明所述励磁调节器动作异常。

4.根据权利要求1所述的新型模拟直流停甩负荷试验方法，其特征在于，根据所述联网模式下的机端电压和PSS限幅值验证所述励磁调节器动作是否正常，具体包括：

记录所述联网模式下的机端电压和PSS限幅值；

判断所述机端电压有无变化和所述PSS限幅值是否为±10％；

若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为±10％，则说明所述励磁调节器动作正常；

若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为±10％，则说明所述励磁调节器动作异常。

5.根据权利要求1所述的新型模拟直流停甩负荷试验方法，其特征在于，所述退出联网模式，将所述励磁调节器切换至孤岛直流停运模式，具体包括：

模拟产生孤岛运行信号和直流停运信号；

将所述孤岛运行信号和直流停运信号同时发送至所述励磁调节器。

6.根据权利要求1所述的新型模拟直流停甩负荷试验方法，其特征在于，根据所述孤岛直流停运模式下的机端电压和PSS限幅值验证所述励磁调节器动作是否正常，具体包括：

记录所述孤岛直流停运模式下的机端电压和PSS限幅值；

判断所述机端电压有无变化和判断PSS限幅值是否为0；

若所述机端电压无变化且所述PSS限幅值为0，则说明所述励磁调节器动作正常；

若所述机端电压变化或所述PSS限幅值不为0，则说明所述励磁调节器动作异常。