CN110808699B - 一种励磁调节器低励限制的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种励磁调节器低励限制的实现方法，该方法包括：设定同步发电机功角限制值为δref，在同步发电机运行过程中，低励限值计算发电机功角δ的余弦值cosδ，当发电机功角δ大于发电机功角限制值δref时，计算其余弦偏差err＝cos(δref)‑cosδ，低励限值器输出低励限制信号。本发明相对于传统的低励限制器，仅需输入一个定值，计算过程简单、计算量小，采取功角的余弦值作为控制对象，功角越大输出的余弦偏差值越小，调节更加稳定、更加可靠。
Description
技术领域
本发明属于电力系统运行与安全相关技术领域，具体是一种励磁调节器低励限制的实现方法。
背景技术
自并励静止整流励磁系统的励磁调节器是从半导体分立元件向集成化固体组件、从模拟式向数字式方向发展的。励磁调节器可以分为半导体模拟式励磁调节器、微机含可编程控制器数字式励磁调节器和混合式微机含可编程控制器模拟式励磁调节器等三大类。
但是，在现有同步发电机运行过程中，励磁调节器低励限制整定过程较为复杂，在实际应用中比较麻烦；为了解决这一技术缺陷，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种励磁调节器低励限制的实现方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种励磁调节器低励限制的实现方法，该方法包括下述步骤：
步骤一：设定同步发电机功角限制值为δref；
步骤二：在同步发电机运行过程中，低励限值计算发电机功角δ的余弦值cosδ；
步骤三：当发电机功角δ大于发电机功角限制值δref时，计算其余弦偏差errUEL＝cos(δref)-cosδ，低励限值器输出低励限制信号，增加发电机励磁电压。
进一步地，所述功角限制值δref为低励限值整定值，具体为预设值，且δref的取值范围为0～90度。
进一步地，所述低励限值计算发电机功角δ为低励限值器根据发电机有功功率、无功功率、发电机电压计算的值。
进一步地，所述低励限制输出的低励限值信号应乘以系数K，K值为预设值，且K值的取值范围为0.01-0.05。
进一步地，对同步发电机功角进行实时控制，以errUEL＝cos(δref)-cos δ为控制偏差，将同步发电机功角限制在允许范围内。
进一步地，将同步发电机功角限制在允许范围内，具体指代满足发电机功角δ小于发电机功角限制值δref。
进一步地，errUEL输出经过一个时间为T的延迟，延迟的时间T通过外部预先整定，且T的取值范围为10ms-1s。
进一步地，errUEL输出经过一个限幅，下限是为0，上限通过用户预先整定，上限的取值范围为0-100％。
本发明的有益效果：
本发明相对于传统的低励限制器，仅需输入一个定值，计算过程简单、计算量小，采取功角的余弦值作为控制对象，功角越小输出的余弦偏差值越小，调节更加稳定、更加可靠。本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明低励限制的实现方法原理图；
图2为采用本发明方法设计的在电压-2％阶跃时低励限制投入后仿真波形发电机；
图3为在电压-2％阶跃时无低励限值仿真波形。
具体实施方式
如图1-3所示，提供一种励磁调节器低励限制的实现方法；
实施例一、该方法包括下述步骤：
步骤一：设定同步发电机功角限制值为δref；
步骤二：在同步发电机运行过程中，低励限值计算发电机功角δ的余弦值cosδ；
步骤三：当发电机功角δ大于发电机功角限制值δref时，计算其余弦偏差errUEL＝cos(δref)-cosδ，低励限值器输出低励限制信号，增加发电机励磁电压。
其中，所述功角限制值δref为低励限值整定值，需由技术人员按机组实际参数整定，不超过90度。
其中，低励限值计算发电机功角δ为低励限值器根据发电机有功功率、无功功率、发电机电压计算的值，该值具体的计算方法相关标准已提供，为现有公知技术，在本申请中不做要求。
其中，所述偏差为功角余弦值的偏差cos(δref)-cosδ。
其中，低励限制输出的低励限值信号应乘以系数K，K值一般通过现场试验确定，整定范围为0.01-0.05，过大的整定值会导致限制器失稳，过小的限制器会导致输出精度过低。
其中，对同步发电机功角进行实时控制，以errUEL＝cos(δref)-cosδ为控制偏差，将同步发电机功角限制在允许范围内，具体指代满足发电机功角δ小于发电机功角限制值δref。
其中，errUEL输出经过一个时间为T的延迟，延迟的时间T通过外部预先整定，且T的取值范围为10ms-1s。
其中，errUEL输出经过一个限幅，下限是为0，上限通过用户预先整定，上限的取值范围为0-100％；
作为本发明的另一实施例，实施例一的步骤三中对于“当发电机功角δ大于发电机功角限制值δref时，计算其余弦偏差errUEL＝cos(δref)-cos δ，低励限值器输出低励限制信号，增加发电机励磁电压。”的步骤还有另一理解；在其余步骤不变的基础上，具体理解方式如下：
步骤三：对发电机功角δ和发电机功角限制值δref进行比较，具体的比较方式如下：
S1：当发电机功角δ>发电机功角限制值δref时，进入记录时刻；
S2：从记录时刻的初始时刻起，每间隔预设时间T2采集一次差值数据，其中差值数据＝发电机功角δ-发电机功角限制值δref；
S3：将差值数据标记为Ci，i＝1...n；其中Cn为最新时刻的差值数据；
S4：计算差值数据Ci的均值，并将该均值标记为Jc；
S5：利用公式计算差值数据的稳态值W；
S6：当满足n*T2≥X1，且W≤X2、Cn>0时；计算其余弦偏差errUEL＝cos(δ ref)-cosδ，低励限值器输出低励限制信号，增加发电机励磁电压；其中， X1、X2均为用户预先设定的值。
通过本实施例，相较于实施例一，本发明能够对发电机功角δ与发电机功角限制值δref进行一个较为精准的比较，不会因为一些偶然情况下，发电机功角δ刚刚超出发电机功角限制值δref时，就立马产生反应，考虑到了超出之后立刻又回落的情况，是否需要进行及时反应，通过X1和X2值的限定，能够设置反应的灵敏度；更加符合用户的实际需要。
如图2和图3的波形所示，可以知道，投入了本发明限制器的发电机功角维持在70度，图2中的有功功率振荡峰峰值相对图3明显减小，无功功率稳定性更好。
本发明相对于传统的低励限制器，仅需输入一个定值，计算过程简单、计算量小，采取功角的余弦值作为控制对象，功角越小输出的余弦偏差值越小，调节更加稳定、更加可靠。本发明简单有效，且易于实用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种励磁调节器低励限制的实现方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：
步骤一：设定同步发电机功角限制值为δref；
步骤二：在同步发电机运行过程中，低励限值计算发电机功角δ的余弦值cosδ；
步骤三：当发电机功角δ大于发电机功角限制值δref时，计算其余弦偏差errUEL＝cos(δref)-cosδ，低励限值器输出低励限制信号，增加发电机励磁电压；
所述功角限制值δref为低励限值整定值，具体为预设值，且δref的取值范围为0-90度；
所述低励限值计算发电机功角δ为低励限值器根据发电机有功功率、无功功率、发电机电压计算的值；
所述低励限值器输出的低励限制信号应乘以系数K，K值为预设值，且K值的取值范围为0.01-0.05；
对同步发电机功角进行实时控制，以errUEL＝cos(δref)-cosδ为控制偏差，将同步发电机功角限制在允许范围内；
将同步发电机功角限制在允许范围内，具体指代满足发电机功角δ小于发电机功角限制值δref；
errUEL输出经过一个时间为T的延迟，延迟的时间T通过外部预先整定，且T的取值范围为10ms-1s；
errUEL输出经过一个限幅，下限是为0，上限通过用户预先整定，上限的取值范围为0-100％。
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