CN110994642A - 励磁增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置及发电机。该方法包括：确定包括目标发电机的菲利蒲‑海佛隆模型的初始系数组合；根据所述初始系数组合和获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲‑海佛隆模型的附加调差系数组合；根据所述附加调差系数组合，确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数。本发明提供的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置实现了励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化，实施过程简单有效。

Description

励磁增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置。

背景技术

随着特高压交直流大型互联电力系统的发展，电力系统的安全稳定运行日益重要。而发电机励磁系统对保证系统电压和无功稳定具有十分显著的作用。

现在大型电厂大多为发电机变压器组接线方式(也即一台发电机接一台升压变压器)，且在主变压器的高压侧均并联于同一条母线。所以，电厂内任一台机组的励磁电压发生改变，不仅会改变本机组的无功及电压，而且还会影响其它并列运行机组的无功，从而引起母线电压的变化。

现在工程现场还没有衡量励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化方法，技术人员在设定励磁动态增益时无法同时得知对发电机暂态稳定的影响，在设定电机运行参数时存在影响发电机暂态稳定的风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置，以改善现有技术中在设定电机运行参数时存在影响发电机暂态稳定的风险的问题。

第一方面，本发明提供一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，包括：

确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合；

根据所述初始系数组合和获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后所述包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合；

根据所述附加调差系数组合，确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数。

第二方面，本发明提供一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化装置，包括：

初始系数组合确定模块，用于确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合；

附加调差系数组合确定模块，用于根据获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合；

附加同步转矩系数确定模块，用于确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数。

第三方面，本发明提供一种发电机，所述发电机通过升压变压器连接在公用母线上而并网；

所述发电机设置有控制系统，用于根据附加调差系数X_c控制所述发电机向所述公用母线注入或吸收的无功功率；

所述发电机还设置有励磁系统；

所述控制系统还用于在所述励磁系统的励磁调节器电压反馈时间常数为零时，执行在第一方面中说明的方法，来确定所述励磁系统的动态增益为K_A时对应的励磁附加同步转矩系数。

进一步地，所述公用母线上还并联地连接有其他的至少一台发电机。

与现有技术相比，本发明提供的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法及装置实现了励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化，实施过程简单有效，为衡量励磁动态增益对发电机同步转矩的影响，即对发电机暂态稳定性的影响，提供了解决方案，从而在提高电力系统的电压稳定性的同时，能够兼顾发电机同步转矩及发电机暂态稳定的影响。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为本发明优选实施方式的方法的流程示意图；

图2是本发明优选实施方式的装置的组成示意图；

图3为单机无穷大系统的菲利蒲－海佛隆模型框图；

图4为引入附加调差的单机无穷大系统的菲利蒲－海佛隆模型框图；

图5为计算用单机-无穷大母线系统；

图6为某水电机组励磁动态增益对发电机同步转矩的影响曲线。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

采用适当的励磁动态增益不仅是机组经济运行的要求，也是电网稳定的必要措施。高励磁动态增益在改善电力系统电压动态响应的同时也会对发电机的同步转矩产生影响，进而影响电力系统内各发电机的暂态稳定性。

为了在工程现场更简易地获得不同工况下励磁动态增益对发电机同步转矩影响的准确的具体数据，满足现场试验及技术发展的需求，本发明实施例提供一种衡量励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化方法。

该量化方法实现了励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化，实施过程简单有效，为衡量励磁动态增益对发电机同步转矩的影响，即对发电机暂态稳定性的影响，提供了解决方案。

为了改善发电机励磁系统对电力系统无功及电压的控制效果，励磁调节器多采用高动态增益的快速励磁控制，从而在提高电力系统的电压稳定性的同时，兼顾发电机同步转矩及发电机暂态稳定的影响。

如图1所示，本发明实施例的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，包括：

步骤S100：确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合；

步骤S200：根据所述初始系数组合和获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后所述包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合；

步骤S300：根据所述附加调差系数组合，确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数。

进一步地，所述确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合，包括：

所述初始系数组合包括：K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆、K₁₁和K₁₂；

根据下式确定所述系数组合：

其中，

x_d′是发电机d轴暂态电抗；

x_e为发电机外部电抗，x′_d∑＝x′_d+x_e；

V_s为无穷大母线电压；

x_q是发电机q轴电抗，x_q∑＝x_q+x_e；

E′_q0为发电机的q轴暂态电势初始值；

δ₀为发电机的功角初始值；

V_t0为机端电压初始值；

V_td0为机端电压初始值在d-q坐标系d轴的投影；

V_tq0为机端电压初始值在d-q坐标系q轴的投影。

需要说明的是，V_s为无穷大母线电压，也即电力系统的电压。

进一步地，所述确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合，包括：

所述附加调差系数组合包括：K₁、K₂、K₃、K₄、K′₅、K′₆、K₁₁和K₁₂：

根据下式确定所述附加调差系数组合：

K′₅＝K₅+K₁₁X_c；

K′₆＝K₆+K₁₂X_c；

其中，

x_d′是发电机d轴暂态电抗；

x_e为发电机外部电抗，x′_d∑＝x′_d+x_e；

V_s为无穷大母线电压；

x_q是发电机q轴电抗，x_q∑＝x_q+x_e；

E′_q0为发电机的q轴暂态电势初始值；

δ₀为发电机的功角初始值；

V_t0为机端电压初始值；

V_td0为机端电压初始值在d-q坐标系d轴的投影；

V_tq0为机端电压初始值在d-q坐标系q轴的投影。

进一步地，所述确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数，包括：

在所述目标发电机配置的励磁系统的动态增益为K_A时，

根据下式确定在附加调差系数为X_c时的励磁附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)：

其中，

T′_d0为发电机开路时d轴暂态时间常数；

ω₂为包括目标发电机的单机无穷大系统的阻尼振荡频率；

T_A为所述目标发电机配置的励磁系统的励磁调节器电压反馈时间常数。

进一步地，还包括：

根据下式确定有附加调差时目标发电机的总体同步转矩系数K_S：

进一步地，还包括：

根据下式确定在附加调差系数为X_c时，目标发电机的阻尼转矩系数K_D(Xc≠0)：

其中，

ω₀为电力系统的电网频率。

进一步地，还包括：

根据附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型，确定附加调差系数X_c后单机无穷大系统的状态方程如下式：

其中，

E_q′是发电机q轴暂态电势；

δ为发电机q轴与U_s的夹角，即发电机功角；

ω为单机无穷大系统的系统频率；

ω₀为电力系统的电网频率；

T_J为发电机惯性时间常数；

根据附加调差系数X_c后单机无穷大系统的状态方程，利用特征向量法确定所述状态方程的特征值；

根据所述特征值，确定包括目标发电机的单机无穷大系统的阻尼振荡频率ω₂。

如图2所示，本发明实施例的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化装置，包括：

初始系数组合确定模块100，用于确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合；

附加调差系数组合确定模块200，用于根据获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合；

附加同步转矩系数确定模块300，用于确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的磁附加同步转矩系数。

该衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化装置为与该衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法对应的装置，具有与该衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法相同的技术方案和技术效果，这里不再赘述。

具体实施时，本发明实施例的发电机，所述发电机通过升压变压器连接在公用母线上而并网，且所述公用母线上还并联地连接有其他的至少一台发电机；

所述发电机设置有控制系统，用于根据附加调差系数X_c控制所述发电机向所述公用母线注入或吸收的无功功率；

所述发电机还设置有励磁系统；

所述控制系统还用于在所述励磁系统的励磁调节器电压反馈时间常数为零时，执行在前述的方法，来确定所述励磁系统的动态增益为K_A时对应的励磁附加同步转矩系数。

如图6所示，使用本发明实施例的方法量化励磁动态增益对发电机同步转矩影响，包括的计算步骤如下：

步骤一：将附加调差引入如图3所示的单机无穷大系统的菲利蒲－海佛隆模型，结合图5求得如图4所示的扩展后的菲利蒲－海佛隆模型系数；

获取系统电压V_s、发电机电压V_t、发电机有功P和无功Q，发电机电抗x_d、x_d′、x_q，外部电抗x_e，E′_q0，sinδ₀，进而计算出菲利蒲-海佛隆模型系数K₁～K₆：

其中，

x_d′是发电机d轴暂态电抗；

x_e为发电机外部电抗，x′_d∑＝x′_d+x_e；

V_s为无穷大母线电压；

x_q是发电机q轴电抗，x_q∑＝x_q+x_e；

E′_q0为发电机的q轴暂态电势初始值；

δ₀为发电机的功角初始值。

并计算模型系数K₁₁和K₁₂：

给定附加调差系数X_c后，通过下式得到模型系数K′₅和K′₆：

K′₅＝K₅+K₁₁X_c；

K′₆＝K₆+K₁₂X_c。

步骤二：根据扩展后的菲利蒲－海佛隆模型，求得给定励磁动态增益K_A下的有附加调差时励磁附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)和发电机总体同步转矩系数K_S的表达式。

有附加调差时励磁附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)如下式：

有附加调差时，发电机总体同步转矩系数K_S如下式：

步骤三：根据扩展后的菲利蒲－海佛隆模型求得有附加调差时的单机无穷大系统的特征方程，通过求解特征方程的特征值来求得有附加调差时的振荡频率ω₂。振荡频率ω₂的计算步骤如下。

由图4可得，有附加调差时的系统状态方程组为

其中，

E_q′是发电机q轴暂态电势；

δ为发电机q轴与U_s的夹角，即发电机功角；

ω为有附加调差时单机无穷大系统的系统频率。

上述状态方程组的系数矩阵记为A’，根据下式求得矩阵A’的特征值λ：

A’的三个特征值中，有两个互为共轭的复数λ₄,λ₅和一个实数，其中：

λ₄,λ₅＝α₂±jω₂

其中，ω₂为有附加调差时的单机无穷大系统的振荡频率、ζ为阻尼比、α₂为衰减系数；

根据互为共轭的复数λ₄,λ₅，即可得到有附加调差时的振荡频率ω₂。

步骤四：将求得的有附加调差时的振荡频率ω₂、系统电压V_s、发电机参数、励磁系统参数、线路参数代入励磁系统的附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)和发电机总体同步转矩系数K_S的表达式，就可以计算得到由动态增益带来的同步转矩系数增量，从而实现了同步转矩的量化。

该发明实施例基于扩展的菲利蒲－海佛隆模型及其特征方程的特征值，推导出同步转矩系数公式，简单有效，适合实际工程应用；对工况无特殊要求，在发电机并网的情况下适合所有工况，计算结果鲁棒性较好；通过发电机组实例分析结果，验证了衡量励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化方法的准确性，显示出该实测方法具有较强的工程实用性。

利用该发明实施例的方法对某550MW水电机组在不同励磁动态增益下的同步转矩特性进行分析，结果如表1和图7所示。

表1不同励磁动态增益下示例机组的同步转矩特性

表1中计算结果采用的相关参数为：励磁系统动态放大倍数(即励磁动态增益)K_A＝[20,360]，励磁系统时间常数T_A＝0.02s；发电机参数X_d＝0.996p.u.，X_q＝0.71p.u.，X′_d＝0.32p.u.，T′_d0＝13.5s，惯性常数H＝T_J/2＝4.35s；主变压器的电抗X_T＝0.147p.u.；500kV等级的线路电抗X_L＝0.12p.u.；且x_e＝X_T+X_L；发电机的额定容量S_N＝612MVA，发电机运行有功P＝0.8852p.u.，发电机运行无功Q＝0.365p.u.；电力系统电压

这时，

为前文中的V_s。其中，发电机、主变压器、线路的电抗标幺基值均为发电机的额定容量S_N。

由测试结果可知，使用该实施例的衡量励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化方法，可以快速估算励磁动态增益对发电机同步转矩的影响，即对发电机暂态稳定性的影响，为现场设置励磁动态增益参数值提供参考。

该实施例提供的方法具有多工况适应的特点，在并网运行情况下具有简单方便、计算结果鲁棒性好的效果，可以满足电网运行需求，在实际系统分析中有效及简便。

以下逐步对该实施例提供的衡量励磁动态增益对发电机同步转矩影响的量化方法进行推导。

(1)确定拓展后的菲利蒲-海佛隆模型

图3为未考虑附加调差时，用单机无穷大系统中的发电机电抗、功角、电势、机端电压等参数的函数K₁—K₆表示的单机无穷大系统的数学模型，即菲利蒲-海佛隆模型。应该理解为，图3中的EX+AVR具体化就是

根据单机无穷大系统中发电机各电气量的向量关系，得到发电机无功功率Q_e的表达式如下：

式(1)中：Q_e为发电机的无功；

u_tq和u_td分别为发电机端电压U_t在q轴和d轴的分量；

i_d和i_q分别是发电机端电流在d轴和q轴的分量；

x_d′是发电机d轴暂态电抗；

x_e为发电机外部电抗，x′_d∑＝x′_d+x_e；

E_q′是发电机q轴暂态电势；

U_s为无穷大母线电压；

δ为发电机q轴与U_s的夹角，即发电机功角；

x_q是发电机q轴电抗，x_q∑＝x_q+x_e。

进一步地，将式(1)写成发电机功角δ与发电机q轴暂态电势E′_q的偏差的形式：

△Q_e＝K₁₁△δ+K₁₂△E′_q (2)

式(2)中：

△Q_e为发电机的无功变化量；

△δ为发电机的功角变化量；

△E′_q为发电机的q轴暂态电势变化量；

这时，K₁₁、K₁₂的计算公式为

式(3)中：

E′_q0为发电机的q轴暂态电势初始值；

δ₀为发电机的功角初始值。

另一方面，在并网状态下，发电机机端电压U_t保持在额定值附近，这时，可以近似认为发电机的无功电流与发电机无功同比例变化。

因此，无功调差公式(通过调节无功来调节机端电压)可以用下式表示：

U′_t＝U_t+X_cQ_e (4)

式(4)中X_c为附加调差系数，为标幺值。

对式(4)求微分，可得△U′_t的表达式：

△U′_t＝K′₅△δ+K′₆△E′_q (5)

其中：

而根据图3，有：

如图4所示，考虑附加调差后，发电机的菲利蒲–海佛隆模型将原模型的K₅和K₆分别用K′₅和K′₆代替，且将原模型的发电机端电压变化量△U_t用△U′_t代替。因此考虑附加调差前后，并没有改变菲利蒲-海佛隆模型的结构，只是以上3个变量的数值或含义发生了变化。

应该理解为，图4中的EX+AVR具体化就是

不失一般性，设励磁系统的传递函数为

其中K_A为励磁系统动态增益，T_A是励磁调节器电压反馈时间常数。

有附加调差时，如图4所示，励磁系统的附加转矩可以表示为：

式(10)中：T′_d0为发电机开路时d轴暂态时间常数。

以s＝jω₂代入式(10)，便可得到引入附加调差后励磁系统的阻尼转矩系数K_D(Xc≠0)和同步转矩系数K_S(Xc≠0)的表达式，分别如式(11)和式(12)。

式(11)中，ω₀＝2πf₀，在中国电网中，f₀＝50Hz；ω₂为有附加调差时单机无穷大系统的振荡频率。

根据图4，有△T_e＝△T_e1+△T_e2＝K₁△δ+△T_e2 (13)

则可得到发电机总体同步转矩系数K_S为：

由式(7)及式(12)可见，动态增益K_A只影响励磁系统的附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)，对K₁没有影响。

因此，可以通过分析K_A对K_S(Xc≠0)的影响，以及K_S(Xc≠0)与K₁之间的数量关系，得到动态增益K_A对发电机总体同步转矩系数K_S影响的大小。

(2)系统振荡频率的计算过程

如果已知振荡频率ω₂，则可以计算K_D(Xc≠0)与K_S(Xc≠0)的大小。但是，振荡频率是阻尼转矩系数和同步转矩系数的函数。以下通过求解系统特征方程的特征值来求得振荡频率。

以图5所示的单机无穷大模型为例，对阻尼转矩系数和同步转矩系数的计算分析过程进行说明。

对图5所示的单机-无穷大母线系统，若给定系统电压V_s，发电机机端电压V_t、发电机有功P和无功Q，发电机电抗x_d、x_d′、x_q，发电机外部电抗x_e(即图中的Xe)，则可以计算出发电机的q轴暂态电势初始值E′_q0、发电机的功角初始值sinδ₀，进而计算得到菲利蒲-海佛隆模型的系数K₁～K₆及模型系数K₁₁、K₁₂；

并在给定附加调差系数X_c后，由式(3)计算模型系数K₁₁、K₁₂，进而通过式(6)得到系数K′₅和K′₆。

不失一般性，设励磁系统的传递函数为

其中K_A为励磁系统动态增益，T_A是励磁调节器电压反馈时间常数。

进一步地，设发电机采用理想快速励磁系统，这时，T_A＝0，这时，传递函数为K_A。

不考虑发电机阻尼绕组(也即，D＝0)，根据图4可写出有附加调差的系统状态方程组：

记式(15)的系数矩阵为A，可根据式(16)求得矩阵A的特征值λ：

A的特征值λ中有两个互为共轭的复数λ₁,λ₂和一个实数，其中：

α₁为衰减系数、ω₂为阻尼振荡频率、ζ为阻尼比。

将ω₂代入式(12)和(14)，可以得到不同励磁动态增益K_A下，考虑附加调差的励磁附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)和发电机总体同步转矩系数K_S。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (10)

1.一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，包括：

确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合；

根据所述初始系数组合和获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合；

根据所述附加调差系数组合，确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数。

2.根据权利要求1所述的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，

所述确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合，包括：

所述初始系数组合包括：K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆、K₁₁和K₁₂；

根据下式确定所述初始系数组合：

其中，

x_d′是发电机d轴暂态电抗；

x_e为发电机外部电抗，x′_d∑＝x′_d+x_e；

V_s为无穷大母线电压；

x_q是发电机q轴电抗，x_q∑＝x_q+x_e；

E′_q0为发电机的q轴暂态电势初始值；

δ₀为发电机的功角初始值；

V_t0为机端电压初始值；

V_td0为机端电压初始值在d-q坐标系d轴的投影；

V_tq0为机端电压初始值在d-q坐标系q轴的投影。

3.根据权利要求1所述的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，

所述确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合，包括：

所述附加调差系数组合包括：K₁、K₂、K₃、K₄、K′₅、K′₆、K₁₁和K₁₂：

根据下式确定所述附加调差系数组合：

K′₅＝K₅+K₁₁X_c；

K′₆＝K₆+K₁₂X_c；

其中，

x_d′是发电机d轴暂态电抗；

x_e为发电机外部电抗，x′_d∑＝x′_d+x_e；

V_s为无穷大母线电压；

x_q是发电机q轴电抗，x_q∑＝x_q+x_e；

E′_q0为发电机的q轴暂态电势初始值；

δ₀为发电机的功角初始值；

V_t0为机端电压初始值；

V_td0为机端电压初始值在d-q坐标系d轴的投影；

V_tq0为机端电压初始值在d-q坐标系q轴的投影。

4.根据权利要求3所述的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，

所述确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数，包括：

在所述目标发电机配置的励磁系统的动态增益为K_A时，根据下式确定在附加调差系数为X_c时，励磁附加同步转矩系数K_S(Xc≠0)：

其中，

T′_d0为发电机开路时d轴暂态时间常数；

ω₂为包括目标发电机的单机无穷大系统的阻尼振荡频率；

T_A为所述目标发电机配置的励磁系统的励磁调节器电压反馈时间常数。

5.根据权利要求4所述的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，还包括：

根据下式确定有附加调差时目标发电机的总体同步转矩系数K_S：

6.根据权利要求4所述的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，还包括：

根据下式确定在附加调差系数为X_c时，目标发电机的阻尼转矩系数K_D(Xc≠0)：

其中，

ω₀为电力系统的电网频率。

7.根据权利要求4所述的衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化方法，其特征在于，还包括：

根据附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型，确定附加调差系数X_c后单机无穷大系统的状态方程如下式：

其中，

E_q′是发电机q轴暂态电势；

δ为发电机q轴与U_s的夹角；

ω为单机无穷大系统的阻尼振荡频率；

ω₀为电力系统的电网频率；

T_J为发电机惯性时间常数；

根据附加调差系数X_c后单机无穷大系统的状态方程，利用特征向量法确定所述状态方程的特征值；

根据所述特征值，确定所述单机无穷大系统的阻尼振荡频率ω₂。

8.一种衡量励磁动态增益对凸极发电机同步转矩影响的量化装置，其特征在于，包括：

初始系数组合确定模块，用于确定包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的初始系数组合；

附加调差系数组合确定模块，用于根据获取的调差系数X_c，确定附加调差系数X_c后包括目标发电机的菲利蒲-海佛隆模型的附加调差系数组合；

附加同步转矩系数确定模块，用于确定与给定的励磁动态增益K_A对应的附加调差时的励磁附加同步转矩系数。

9.一种发电机，其特征在于，

所述发电机通过升压变压器连接在公用母线上而并网；

所述发电机设置有控制系统，用于根据附加调差系数X_c控制所述发电机向所述公用母线注入或吸收的无功功率；

所述发电机还设置有励磁系统；

所述控制系统还用于在所述励磁系统的励磁调节器电压反馈时间常数为零时，执行如权利要求1-权利要求7中任一项所述的方法，来确定所述励磁系统的动态增益为K_A时对应的励磁附加同步转矩系数。

10.根据权利要求9所述的发电机控制系统，其特征在于，所述公用母线上还并联地连接有其他的至少一台发电机。

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