CN112383252B - 双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置，所述方法包括：根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线；根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值；根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。本申请能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺。

Description

双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置

技术领域

本申请涉及电力系统计算领域，具体是一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置。

背景技术

在电力系统分析中，常用标幺制来规格化系统参量，将标幺值与使用含物理单位(安培、伏特、欧姆、韦伯、亨利等)的有名值相比较，标幺制通过约去物理单位可以将各系统变量由有名值转化为与无量纲的比率，从而使计算更加简便。合理地选择标幺系统可使降低计算量，简化计算过程，并使系统特性更易理解。标幺系统采用的某些基准值可以任意独立选取，而另一些基准值则需依据系统变量之间的基本关系推导得到。标幺值通常为系统变量的有名值除以基准值。

双馈发电机组在风力发电、变速抽蓄等电力系统场景中广泛应用，由于其转子侧采用交流电压励磁，因此其具有灵活的运行方式，在解决电站持续工频过电压、变速恒频发电及抽水蓄能电站电动发电机组调速等方面有着传统同步发电机无法比拟的优势。双馈发电机组的定子侧和转子侧绕组参数不同，在研究其运行原理时，需要将双馈发电机组的定子电压方程、转子电压方程和磁链方程组合成相同绕组参数下的等效电路，还需将转子侧的物理量归算到定子侧。在进行参量归算时，需要有对应的电压变比、电流变比和阻抗变比。转子侧的线电压、相电流及阻抗的基准值均以定子侧参数为标准进行了推算，而不是根据双馈发电机组额定工况下转子侧的运行参数定标进行推算。

在研究双馈发电机组的励磁控制系统特性时，通常也是采用上述方法，将转子侧变量的基准值归算到定子侧，但该方法对双馈发电机组励磁控制系统的机理分析及参数整定造成诸多不变。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置，能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，包括：

根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线；

根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值；

根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

进一步地，根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线，包括：

逐步提升所述转子电流值，并建立提升过程中各所述转子电流值与所述机端电压值的对应关系；

根据所述对应关系生成空载特性曲线。

进一步地，根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值，包括：

根据所述空载特性曲线的线性部分生成对应的延长线，得到所述气隙线；

在所述气隙线上查找所述机端电压值为预设值时所对应的转子电流值，作为所述转子电流基准值；

根据转子电阻的有名值及所述转子电流基准值计算所述转子电压基准值。

进一步地，所述dq坐标系下的转子电气参数的实际值包括：转子d轴电流实际值、转子q轴电流实际值、转子d轴电压实际值、转子q轴电压实际值；预先计算dq坐标系下的转子电气参数的实际值的步骤，包括：

根据预先获取的三相静止坐标系中的所述转子电流值生成所述转子d轴电流实际值及所述转子q轴电流实际值；

根据预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值生成转子d轴磁链值及转子q轴磁链值；

根据所述预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值及所述预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值计算三相静止坐标系中的转子电压值；

根据所述三相静止坐标系中的所述转子电压值生成所述转子d轴电压实际值及所述转子q轴电压实际值。

进一步地，根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值，包括：

根据所述转子d轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子d轴电流标幺值；

根据所述转子q轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子q轴电流标幺值；

根据所述转子d轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子d轴电压标幺值；

根据所述转子q轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子q轴电压标幺值。

第二方面，本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，包括：

曲线生成单元，用于根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线；

基准值生成单元，用于根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值；

标幺值生成单元，用于根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

进一步地，所述曲线生成单元包括：

关系建立模块，用于逐步提升所述转子电流值，并建立提升过程中各所述转子电流值与所述机端电压值的对应关系；

曲线生成模块，用于根据所述对应关系生成空载特性曲线。

进一步地，所述基准值生成单元包括：

气隙线生成模块，用于根据所述空载特性曲线的线性部分生成对应的延长线，得到所述气隙线；

电流基准值生成模块，用于在所述气隙线上查找所述机端电压值为预设值时所对应的转子电流值，作为所述转子电流基准值；

电压基准值生成模块，用于根据转子电阻的有名值及所述转子电流基准值计算所述转子电压基准值。

进一步地，所述标幺值生成单元包括：

电流实际值生成模块，用于根据预先获取的三相静止坐标系中的所述转子电流值生成所述转子d轴电流实际值及所述转子q轴电流实际值；

磁链值生成模块，用于根据预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值生成转子d轴磁链值及转子q轴磁链值；

转子电压值生成模块，用于根据所述预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值及所述预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值计算三相静止坐标系中的转子电压值；

电压实际值生成模块，用于根据所述三相静止坐标系中的所述转子电压值生成所述转子d轴电压实际值及所述转子q轴电压实际值。

进一步地，所述标幺值生成单元包括：

d轴电流标幺值生成模块，用于根据所述转子d轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子d轴电流标幺值；

q轴电流标幺值生成模块，用于根据所述转子q轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子q轴电流标幺值；

d轴电压标幺值生成模块，用于根据所述转子d轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子d轴电压标幺值；

q轴电压标幺值生成模块，用于根据所述转子q轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子q轴电压标幺值。

第三方面，本申请提供一种电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的步骤。

针对现有技术中的问题，本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置，能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，以便后续能够基于该双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置开展对双馈发电机组励磁控制系统运行参数的分析。

附图说明

图1为本申请实施例中的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的总流程图；

图2为本申请实施例中的生成空载特性曲线的流程图；

图3为本申请实施例中的得到转子电流基准值及转子电压基准值的流程图；

图4为本申请实施例中的预先计算转子电气参数的实际值的流程图；

图5为本申请实施例中的生成转子电气参数的标幺值的流程图；

图6为本申请实施例中的空载特性曲线及气隙线的示例图；

图7为本申请实施例中的双馈发电机组励磁控制系统标幺装置的总结构图；

图8为本申请实施例中的曲线生成单元的结构图；

图9为本申请实施例中的基准值生成单元的结构图；

图10为本申请实施例中的标幺值生成单元的结构图；

图11为本申请实施例中的标幺值生成单元的结构图；

图12为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，为了能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，包括：

S101：根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线。

可以理解的是，在励磁控制系统中参与励磁控制的变量主要包括：双馈发电机组定子电压、双馈发电机组定子电流、双馈发电机组转子电压、双馈发电机组转子电流及双馈发电机组转速。其中，在对定子电压、定子电流及转速进行标幺计算时，往往采用双馈发电机组在额定工况下的定子电压Vsbase’、定子电流Isbase’及转速nbase’作为其各自对应的基准值，具体方法与传统的定子侧标幺方法相同。双馈发电机组转子侧的转子电压及转子电流则不再按照传统方法归算到定子侧进行定标，而是根据双馈发电机组空载额定工况下转子侧的各参量值进行定标。这些参量值包括：转子电压值及转子电流值等。在对转子电压及转子电流进行定标时，需预先获取双馈发电机组的机端电压值及转子电流值，再根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线，然后会利用空载特性曲线制定转子电压的基准值Vrbase’及转子电流的基准值Irbase’。

S102：根据空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值。

可以理解的是，在双馈发电机组工作时，随着转子电流数值的不断提升，机端电压也随之上升。二者之间在任意时刻都存在着某种对应关系，将这种对应关系用曲线表示出来即为双馈发电机组的空载特性曲线。空载特性曲线所对应的气隙线是双馈发电机组的空载特性曲线中线性部分的延长线。空载特性曲线的物理意义是双馈发电机组铁心磁路不饱和下励磁电流对应的定子电压，即励磁电动势。空载特性曲线所对应的气隙线可根据现场实测的双馈发电机组的空载特性曲线画出，如图6所示。其中，转子电流基准值Irbase’为双馈发电机组空载特性气隙线上对应于额定定子电压(图6中的b点)的转子电流i_r的值。转子电压基准值Vrbase’为双馈发电机组空载特性气隙线上对应于额定定子电压(图6中的b点)的转子电压在dq坐标系下d轴的分量u_rd的值。

S103：根据转子电流基准值、转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

可以理解的是，在标幺制中，以实际值除以基准值可以得到标幺值。而对于双馈发电机组的各参量值，其标幺值都处于dq坐标系下，因此在生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值前，需首先计算dq坐标系下的转子电气参数的实际值。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，以便后续能够基于该双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置开展对双馈发电机组励磁控制系统运行参数的分析。

参见图2，根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线，包括：

S201：逐步提升转子电流值，并建立提升过程中各转子电流值与机端电压值的对应关系；

S202：根据对应关系生成空载特性曲线。

可以理解的是，为了生成空载特性曲线需进行现场试验，现场试验中需逐步提升转子电流值，并建立提升过程中各转子电流值与机端电压值的对应关系。在采集转子电流值及机端电压值时，可采用录波器装置录取双馈发电机组的机端电压值及转子电流值。通过励磁控制器逐渐提升转子电流值，记录在转子电流值上升过程中机端电压值的变化，从而生成提升过程中各转子电流值与机端电压值的对应关系。根据现场双馈发电机组的耐压情况，机端电压值可升至1.0pu～1.2pu，根据机端电压值及转子电流值的试验数据可生成如图6所示的“空载特性曲线”。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，能够根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线。

参见图3，根据空载特性曲线所对应的气隙线，计算转子电流基准值及转子电压基准值，包括：

S301：根据空载特性曲线的线性部分生成对应的延长线，得到气隙线。

可以理解的是，对“空载特性曲线”的线性部分进行延长可获得如图6所示的“气隙线”。“气隙线”的横坐标仍为转子电流，纵坐标仍为机端电压。

S302：在气隙线查找机端电压值为预设值时所对应的转子电流值，作为转子电流基准值。

可以理解的是，“气隙线”上纵坐标(机端电压)为1.0pu对应的励磁电流值可为本申请实施例定义的转子电流的基准值Irbase’，如图6中的b点所示。其中，1.0pu为本申请实施例中的预设值。

S303：根据转子电阻的有名值及转子电流基准值计算转子电压基准值。

可以理解的是，在本申请实施例的标幺系统中，转子电压的基准值Vrbase’可由转子电流的基准值Irbase’乘以转子电阻的有名值计算获得：

V_rbase’＝R_rI_rbase’

其中，R_r为转子电阻的有名值。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，根据空载特性曲线所对应的气隙线，计算转子电流基准值及转子电压基准值。

参见图4，本申请实施例中，dq坐标系下的转子电气参数的实际值包括：转子d轴电流实际值、转子q轴电流实际值、转子d轴电压实际值、转子q轴电压实际值；预先计算dq坐标系下的转子电气参数的实际值的步骤，包括：

S401：根据预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值生成转子d轴电流实际值及转子q轴电流实际值。

S402：根据预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值生成转子d轴磁链值及转子q轴磁链值。

S403：根据预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值及预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值计算三相静止坐标系中的转子电压值。

S404：根据三相静止坐标系中的转子电压值生成转子d轴电压实际值及转子q轴电压实际值。

可以理解的是，本申请实施例中，在定义转子电压基准值Vrbase’时，采用的是双馈发电机组的空载特性气隙线上对应于额定定子电压的转子电压在d轴的分量u_rd。在分析研究双馈发电机组转子电压时，为简化含有时变系数的复杂方程，通常会将三相静止坐标系(ABC坐标系)下的定子侧参数及转子侧参数转换到两相旋转坐标系(dq0坐标系)下。具体方法如下：

在三相静止坐标系(ABC坐标系)中，转子A相电压u_A、B相电压u_B及C相电压u_C为：

其中，ψ_A、ψ_B及ψ_C分别表示转子的A相绕组、B相绕组及C相绕组的磁链，i_A、i_B及i_C分别表示转子的A相电流、B相电流及C相电流，R_r是转子的相电阻，p是微分算子d/dt。

在三相静止坐标系(ABC坐标系)中，转子电流在对称条件下可写为：

其中，其中t为时间变量，单位为秒(s)，θ_r0为转子电流的初相角，I_rm为转子电流的幅值，ω_s为系统频率，s为双馈发电机组的转差率。

类似于同步发电机组，为了分析简便，通常会将三相静止坐标系(ABC坐标系)下的定子侧参数及转子侧参数转换到两相旋转坐标系(dq0坐标系)下。假设q轴沿旋转方向超前于d轴90°，如果采用锁相环技术使得所选择的d轴在时间t＝0时与定子的A相轴重合，那么在任意时刻d轴与A相轴的相位为ω_st。

对于双馈感应发电机组，参考轴同样是同步速旋转的d-q轴。值得注意的是，转子的A相轴以转子转速ω_r旋转。若令θ_r为d轴超前于转子A相轴的角度，设转子滑差为s，那么d轴相对于转子上某一点的领先速度为：

由此，可以转子电流值从ABC坐标系下转到dq0坐标系下，即转子ABC坐标系下的参量值到dq0坐标系下的参量值的变换形式为：

类似的，该变化可以应用于转子磁链的表达式。将转子A相磁链、B相磁链及C相磁链的参量值转换到dq0坐标系下的磁链参量值的变换可写成下面的形式为：

类似的，该变化可以应用于转子电压的表达式。A相电压、B相电压及C相电压的参量值转换到dq0坐标系下的电压参量值的变换可写成下面的形式为：

这样，三相交流转子电压分解为d轴转子电压u_rd和q轴转子电压u_rq，而双馈发电机组的空载特性曲线的气隙线上对应于额定定子电压的转子电压的d轴分量u_rd数值为本申请提出的标幺方法中转子电压的基准值Vrbase’。

需要说明的是，双馈发电机组空载工况下，q轴转子电流i_rq为0，因此，转子电流i_r数值即为转子d轴电流i_rd。q轴转子电压u_rq不为0，且远大于d轴转子电压u_rd，但u_rq是由u_rd控制作用下产生的转子d轴电流i_rd感应产生的，因此采用气隙线上额定定子电压下d轴转子电压u_rd作为转子电压基准值Vrbase’。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，能够预先计算dq坐标系下的转子电气参数的实际值。

参见图5，根据转子电流基准值、转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值，包括：

S501：根据转子d轴电流实际值及转子电流基准值得到转子d轴电流标幺值。

可以理解的是，转子d轴电流实际值除以转子电流基准值，可以得到转子d轴电流标幺值。

S502：根据转子q轴电流实际值及转子电流基准值得到转子q轴电流标幺值。

可以理解的是，转子q轴电流实际值除以转子电流基准值，可以得到转子q轴电流标幺值。

S503：根据转子d轴电压实际值及转子电压基准值得到转子d轴电压标幺值。

可以理解的是，转子d轴电压实际值除以转子电压基准值，可以得到转子d轴电压标幺值。

S504：根据转子q轴电压实际值及转子电压基准值得到转子q轴电压标幺值。

可以理解的是，转子q轴电压实际值除以转子电压基准值，可以得到转子q轴电压标幺值。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，能够根据转子电流基准值、转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

在实际工程中，传统的定子侧标幺方法与本申请所提出的转子侧标幺方法在双馈发电机组的励磁控制系统各变量有名值的物理意义上是相同的，但由于标幺系统的基准值不同，对于同一实际值(有名值)而言，其标幺值是不同的，因此在对双馈机组励磁控制系统进行研究时，需要根据不同的标幺系统对模型及参数进行调整，这不会改变励磁控制系统的响应特性。下面阐述转子电压和转子电流在两种不同的标幺方法间的转换关系，两种不同的标幺方法分别为传统方法和本申请的方法。

双馈发电机组空载额定工况运行时，双馈发电机组采用同步旋转坐标系的d轴与定子磁链锁相。在定子侧标幺系统中，定子侧参量中定子电压u_s的d轴分量u_sd、q轴分量u_sq及定子电流i_s的d轴分量i_sd、q轴分量i_sq计算公式如下：

u_sd＝-L_mi_rq＝0

u_s＝u_sq＝L_mi_rd＝1

i_sd＝i_sq＝0

其中，L_m为励磁电感。

转子侧参量中转子电压u_r的d轴分量u_rd、q轴分量u_rq及转子电流i_r的d轴分量i_rd和q轴分量i_rq如下：

i_rq＝0

其中，R_r为转子电阻标幺值，L_rσ为转子漏感标幺值。ω₂为滑差角速度标幺值。

在本发明所提出的转子侧标幺系统中，转子侧参量中转子电压U_r的d轴分量U_rd、q轴分量U_rq以及转子电流I_r的d轴分量I_rd、q轴分量I_rq如下：

U_rd＝1

I_rd＝1

I_rq＝0

则转子电压和转子电流在两种标幺方法转换关系如下:

I_rd＝L_m×i_rd

I_rq＝L_m×i_rq

综上所述，基于本申请所提出的标幺方法开展双馈电机励磁控制系统分析具有如下优点：

(1)转子电压基准值与双馈发电机组的运行工况无关。无论双馈发电机组在超同步转速、同步转速和次同步转速下，转子电压基准值均不变。

(2)本申请所提出的标幺方法能够建立定子电压与转子电压的物理对应关系，方便励磁系统仿真建模及进行控制参数整定。也就是说，双馈发电机组在不考虑双馈发电机组的饱和特性时产生一个标幺的定子电压需要的是一个标幺的转子电压，而在考虑双馈发电机组的饱和特性时，需要的转子电压略大于1.0pu。

(3)本申请所提出的标幺方法中，转子电流与转子电压的基准值较小，空载工况下转子电流标幺值与转子电压标幺值为1.0pu，负载工况下转子电流标幺值与转子电压标幺值大于1.0pu。相比于利用传统的定子侧定标的方法，在双馈发电机组处于满载工况下，其转子电压的标幺值远小于1.0pu而言，本申请所述的标幺方法，转子电流标幺值与转子电压标幺值的物理意义更方便理解。

一实施例中，某双馈发电机组的参量值如表1所示，机组滑差角速度ω₂＝0.0278pu时，双馈发电机组在额定空载状态运行。根据现场实测录波数据可以获取双馈发电机组在空载气隙线上产生发电机额定定子电压所需要的d轴转子电流i_rd为1868.5A，相对应的d轴转子电压u_rd是24.6V。

表1双馈电机机组参数表

(1)按照本申请所提出的标幺方法，励磁控制系统各参量值对应的标幺系统中的基准值如下：

定子电压基准值Vsbase’＝Vsb/√3＝15.75/√3＝9.094kV；

定子电流基准值Isbase’＝S/√3/Vsb＝336/√3/15.75＝12.317kA；

转速基准值nbase’＝3000r/min；

转子电压基准值Vrbase’＝u_rd＝24.6V；

转子电流基准值Irbase’＝i_rd＝1868.5A。

(2)根据本申请所提出的标幺方法，在此工况下：

I_rd＝1pu

I_rq＝0pu

U_rd＝1pu

(3)根据本申请所提出的标幺方法及定子侧定标方法的转换关系，归算到定子侧定标的方法如下：

i_rq＝0pu

由此可见，虽然采用两种标幺方法，但是两种方法下转子电压和转子电流的实际值基本一致，可见，两种不同的标幺方法之间是可以进行转换的。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于双馈发电机组励磁控制系统标幺装置解决问题的原理与双馈发电机组励磁控制系统标幺方法相似，因此双馈发电机组励磁控制系统标幺装置的实施可以参见基于软件性能基准确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

参见图7，为了能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，本申请提供一种双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，包括：曲线生成单元701、基准值生成单元702及标幺值生成单元703。

曲线生成单元701，用于根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线；

基准值生成单元702，用于根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值；

标幺值生成单元703，用于根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

参见图8，所述曲线生成单元701包括：关系建立模块801及曲线生成模块802。

关系建立模块801，用于逐步提升所述转子电流值，并建立提升过程中各所述转子电流值与所述机端电压值的对应关系；

曲线生成模块802，用于根据所述对应关系生成空载特性曲线。

参见图9，所述基准值生成单元702包括：气隙线生成模块901、电流基准值生成模块902及电压基准值生成模块903。

气隙线生成模块901，用于根据所述空载特性曲线的线性部分生成对应的延长线，得到所述气隙线；

电流基准值生成模块902，用于在所述气隙线上查找所述机端电压值为预设值时所对应的转子电流值，作为所述转子电流基准值；

电压基准值生成模块903，用于根据转子电阻的有名值及所述转子电流基准值计算所述转子电压基准值。

参见图10，所述标幺值生成单元703包括：电流实际值生成模块1001、磁链值生成模块1002、转子电压值生成模块1003及电压实际值生成模块1004。

电流实际值生成模块1001，用于根据预先获取的三相静止坐标系中的所述转子电流值生成所述转子d轴电流实际值及所述转子q轴电流实际值；

磁链值生成模块1002，用于根据预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值生成转子d轴磁链值及转子q轴磁链值；

转子电压值生成模块1003，用于根据所述预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值及所述预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值计算三相静止坐标系中的转子电压值；

电压实际值生成模块1004，用于根据所述三相静止坐标系中的所述转子电压值生成所述转子d轴电压实际值及所述转子q轴电压实际值。

参见图11，所述标幺值生成单元包括：

d轴电流标幺值生成模块1101，用于根据所述转子d轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子d轴电流标幺值；

q轴电流标幺值生成模块1102，用于根据所述转子q轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子q轴电流标幺值；

d轴电压标幺值生成模块1103，用于根据所述转子d轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子d轴电压标幺值；

q轴电压标幺值生成模块1104，用于根据所述转子q轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子q轴电压标幺值。

从硬件层面来说，为了能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，本申请提供一种用于实现所述双馈发电机组励磁控制系统标幺方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：

处理器(Processor)、存储器(Memory)、通讯接口(Communications Interface)和总线；其中，所述处理器、存储器、通讯接口通过所述总线完成相互间的通讯；所述通讯接口用于实现所述双馈发电机组励磁控制系统标幺装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输；该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该逻辑控制器可以参照实施例中的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的实施例，以及双馈发电机组励磁控制系统标幺装置的实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。

可以理解的是，所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。

在实际应用中，双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行，也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器。

上述的客户端设备可以具有通讯模块(即通讯单元)，可以与远程的服务器进行通讯连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通讯链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。

图12为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图12所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图12是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。

一实施例中，双馈发电机组励磁控制系统标幺方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中，中央处理器9100可以被配置为进行如下控制：

S101：根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线。

S102：根据空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值。

S103：根据转子电流基准值、转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，以便后续能够基于该双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置开展对双馈发电机组励磁控制系统运行参数的分析。

在另一个实施方式中，双馈发电机组励磁控制系统标幺装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将双馈发电机组励磁控制系统标幺装置双馈发电机组励磁控制系统标幺装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的功能。

如图12所示，该电子设备9600还可以包括：通讯模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图12中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图12中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图12所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。

其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。

存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通讯功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通讯模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通讯模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通讯终端的情况相同。

基于不同的通讯技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通讯模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通讯模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

S101：根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线。

S102：根据空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值。

S103：根据转子电流基准值、转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值。

从上述描述可知，本申请提供的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，能够对双馈发电机组励磁控制系统的运行参数进行标幺，以便后续能够基于该双馈发电机组励磁控制系统标幺方法及装置开展对双馈发电机组励磁控制系统运行参数的分析。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、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。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，其特征在于，包括：

根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线；

根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值；

根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值；

其中，所述根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，计算转子电流基准值及转子电压基准值，包括：根据所述空载特性曲线的线性部分生成对应的延长线，得到所述气隙线；在所述气隙线查找所述机端电压值为预设值时所对应的转子电流值，作为所述转子电流基准值；根据转子电阻的有名值及所述转子电流基准值计算所述转子电压基准值；

其中，所述转子电流基准值为所述气隙线上对应于额定定子电压的转子电流的值；所述转子电压基准值为所述气隙线上对应于额定定子电压的转子电压在dq坐标系下d轴的分量的值。

2.根据权利要求1所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，其特征在于，根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线，包括：

逐步提升所述转子电流值，并建立提升过程中各所述转子电流值与所述机端电压值的对应关系；

根据所述对应关系生成空载特性曲线。

3.根据权利要求1所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，其特征在于，所述dq坐标系下的转子电气参数的实际值包括：转子d轴电流实际值、转子q轴电流实际值、转子d轴电压实际值、转子q轴电压实际值；预先计算dq坐标系下的转子电气参数的实际值的步骤，包括：

根据预先获取的三相静止坐标系中的所述转子电流值生成所述转子d轴电流实际值及所述转子q轴电流实际值；

根据预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值生成转子d轴磁链值及转子q轴磁链值；

根据所述预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值及所述预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值计算三相静止坐标系中的转子电压值；

根据所述三相静止坐标系中的所述转子电压值生成所述转子d轴电压实际值及所述转子q轴电压实际值。

4.根据权利要求3所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法，其特征在于，根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值，包括：

根据所述转子d轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子d轴电流标幺值；

根据所述转子q轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子q轴电流标幺值；

根据所述转子d轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子d轴电压标幺值；

根据所述转子q轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子q轴电压标幺值。

5.一种双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，其特征在于，包括：

曲线生成单元，用于根据获取到的双馈发电机组的机端电压值及转子电流值生成空载特性曲线；

基准值生成单元，用于根据所述空载特性曲线所对应的气隙线，得到转子电流基准值及转子电压基准值；

标幺值生成单元，用于根据所述转子电流基准值、所述转子电压基准值及预先计算得到的dq坐标系下的转子电气参数的实际值生成dq坐标系下的转子电气参数的标幺值；

其中，所述基准值生成单元包括：气隙线生成模块，用于根据所述空载特性曲线的线性部分生成对应的延长线，得到所述气隙线；电流基准值生成模块，用于在所述气隙线上查找所述机端电压值为预设值时所对应的转子电流值，作为所述转子电流基准值；电压基准值生成模块，用于根据转子电阻的有名值及所述转子电流基准值计算所述转子电压基准值；

其中，所述转子电流基准值为所述气隙线上对应于额定定子电压的转子电流的值；所述转子电压基准值为所述气隙线上对应于额定定子电压的转子电压在dq坐标系下d轴的分量的值。

6.根据权利要求5所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，其特征在于，所述曲线生成单元包括：

关系建立模块，用于逐步提升所述转子电流值，并建立提升过程中各所述转子电流值与所述机端电压值的对应关系；

曲线生成模块，用于根据所述对应关系生成空载特性曲线。

7.根据权利要求5所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，其特征在于，所述dq坐标系下的转子电气参数的实际值包括：转子d轴电流实际值、转子q轴电流实际值、转子d轴电压实际值、转子q轴电压实际值，所述标幺值生成单元包括：

电流实际值生成模块，用于根据预先获取的三相静止坐标系中的所述转子电流值生成所述转子d轴电流实际值及所述转子q轴电流实际值；

磁链值生成模块，用于根据预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值生成转子d轴磁链值及转子q轴磁链值；

转子电压值生成模块，用于根据所述预先获取的三相静止坐标系中的转子电流值及所述预先获取的三相静止坐标系中的转子磁链值计算三相静止坐标系中的转子电压值；

电压实际值生成模块，用于根据所述三相静止坐标系中的所述转子电压值生成所述转子d轴电压实际值及所述转子q轴电压实际值。

8.根据权利要求7所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺装置，其特征在于，所述标幺值生成单元包括：

d轴电流标幺值生成模块，用于根据所述转子d轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子d轴电流标幺值；

q轴电流标幺值生成模块，用于根据所述转子q轴电流实际值及所述转子电流基准值得到转子q轴电流标幺值；

d轴电压标幺值生成模块，用于根据所述转子d轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子d轴电压标幺值；

q轴电压标幺值生成模块，用于根据所述转子q轴电压实际值及所述转子电压基准值得到转子q轴电压标幺值。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任一项所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的双馈发电机组励磁控制系统标幺方法的步骤。

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