CN112415383B - 一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统,其方法,包括:将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据;修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据;将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数。本发明实施例提供的方法试验条件简单,无需复杂的试验设备,安全可靠,试验结果准确,节约成本,为平衡机端并联机组的无功功率分配提供了数据分析,保证机组稳定运行,提高系统电压稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及调差系数的测量方法,具体涉及了一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统。
背景技术
随着电网的日益增大,电网的无功电压稳定问题日益突出。发电机作为重要的无功设备,其无功输出能力除了受机组运行特性影响外,还受到励磁系统调差系数的影响。调差系数是同步发电机在功率因数等于零的情况下,无功电流从零变化到额定值时,发电机机端电压变化的标么值。合理的调差系数可以平衡机端并联机组的无功分配,避免“抢无功”,保证机组稳定运行;或者可以补偿单元接线机组在主变电抗的电压降落,拉近发电机与系统的联系,改善故障情况下机组的动态无功特性,加快高压母线的电压响应速度,提高系统电压稳定性。由于调差系数的重要性,如何在现场测量励磁系统的调差系数,有着重要意义。
以往在现场测量调差系数的方法是甩负荷法,但由于甩负荷试验涉及到的因素太多,因此试验难度较大,特别是一些大型火电机组。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统,试验条件简单,对现场试验具有较强的实用性。
为了解决上述的技术问题,本发明实施例提供了一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法,其方法,包括:将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据;修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据;将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数。
所述方法在发电机并网运行工况下,带上一定的有功功率,实现对调差系数的测量。
所述数据包括电压给定值、无功功率、调差系数。
所述调节励磁调节器的电压给定值,包括:通过励磁调节器上按增磁或减磁按钮来调节,使发电机的无功功率回复为修改调差系数前的值。
所述调差系数公式,包括:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值;Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值;Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值;Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
一种现场测量发电机励磁系统调差系数的系统,其特征在于,所述系统,包括:初始数据采集模块:用于将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据;修改数据采集模块:用于修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据;计算模块:将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数。
所述系统在发电机并网运行工况下,带上一定的有功功率,实现对调差系数的测量。
所述初始数据采集模块和所述修改数据采集模块,记录的数据,包括电压给定值、无功功率、调差系数。
所述调节励磁调节器的电压给定值,包括:通过励磁调节器上按增磁或减磁按钮来调节,使发电机的无功功率回复为修改调差系数前的值。
所述调差系数公式,包括:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值,Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值,Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值,Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
本发明实施例提供了一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统,通过记录的数据计算调节系数,只需要发电机并网工况下,带上一定负荷即可对调差系数进行测量,试验条件简单,无需复杂的试验设备,安全可靠,试验结果准确,可以应用到实际工程中,节约成本,为平衡机端并联机组的无功功率分配提供了数据分析,保证机组稳定运行,提高系统电压稳定性。
附图说明
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,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法的流程示意图。
图2是一种现场测量发电机励磁系统调差系数的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
参阅图1,图1是一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法的流程示意图。
如图1所示,一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法,其方法,包括:
S101将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据。
发电机并网运行工况下,带上一定的有功功率,励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%左右,励磁调节器面板上读取并记录此时的机端电压给定值、无功功率、励磁调节器设置的调差系数这三个数据。
S102修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据。
增加或减少调差系数,此时无功功率将发生改变,通过增磁或减磁调节励磁调节器的电压给定值Vref,使发电机的无功功率回复为修改调差系数前的值,不一定要完全一样,基本接近即可,在励磁调节器面板上读取记录此时的电压给定值,无功功率和调差系数。
S103将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数。
根据记录的初始的读取数据及修改后的读取数据,由调差系数公式计算的出调差系数,调差系数公式为:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值,Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值,Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值,Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
试验方法可多次修改调差系数,反复进行S102、S103试验,并记录试验数据。
某大型汽轮机组的现场测试调差系数。
试验发电机在并网运行工况下,带额定有功功率,首先设置调率系数为0,有功功率保持不变,无功功率保持维持在60.7Mvar,该发电机额定视在功率为1222.2MVA,以此为基准计算无功功率标么值为0.0497,在励磁调节器面板上读取并记录此时的机端电压给定值、无功功率、励磁调节器设置的调差系数这三个数据。
然后通过励磁调节器调节调差系数为3%,此时发电机无功功率发生变化,无功功率增加到80Mvar,通过减磁,将发电机无功功率调节回60.9Mvar,该发电机额定视在功率为1222.2MVA,以此为基准计算无功功率标么值为0.0498,在励磁调节器面板上读取并记录此时的机端电压给定值、无功功率、励磁调节器设置的调差系数这三个数据。
然后再修改一次调差系数进行试验,根据记录的初始的读取数据及修改后的读取数据,由调差系数公式计算的出调差系数,调差系数公式为:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值;Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值;Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值;Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
现场试验数据和计算结果如下表:
调差系数校核试验结果
从实例中可以看出,从现场试验中所得出的调差系数与励磁调节器设定调差十分接近,误差很小。
一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法,试验条件简单,无需复杂的试验设备,安全可靠,试验结果准确,可以应用到实际工程中,为平衡机端并联机组的无功功率分配提供了数据分析,保证机组稳定运行,提高系统电压稳定性。
参阅图2,图2是一种现场测量发电机励磁系统调差系数的系统的结构示意图。
如图2所示,一种现场测量发电机励磁系统调差系数的系统,其系统,包括:
初始初始数据采集模块101:用于将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据;
修改数据采集模块102:用于修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据;
计算模块103:将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数。
发电机并网运行工况下,带上一定的有功功率,励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在10%额定无功功率,初始数据采集模块101读取并记录此时励磁调节器面板上的机端电压给定值Vref1、无功功率、励磁调节器设置的调差系数这三个数据。
励磁调节器增加或减少调差系数,此时无功功率将发生改变,再通过励磁调节器增磁或减磁控制的电压给定值Vref,使发电机的无功功率接近修改调差系数前的值,修改数据采集模块102读取并记录此时励磁调节器面板上读取记录此时的电压给定值Vref2、无功功率、调差系数。
计算模块103读取初始数据采集模块101和修改数据采集模块102记录的数据,将数据根据标记导入调差系数公式计算调差系数,调差系数公式为:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值;Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值;Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值;Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
实例:某大型汽轮机组的现场测试调差系数。
试验发电机在并网运行工况下,带额定有功功率,首先设置调率系数为0,有功功率保持不变,无功功率保持维持在60.7Mvar,该发电机额定视在功率为1222.2MVA,以此为基准计算无功功率标么值为0.0497,初始数据采集模块101读取并记录此时励磁调节器面板上的机端电压给定值、无功功率、励磁调节器设置的调差系数这三个数据,将其存储为一个文件,并对数据做标记。
然后修改数据采集模块102控制励磁调节器将调差系数调节为3%,此时发电机无功功率发生变化,无功功率增加到80Mvar,通过修改数据采集模块102控制励磁调节器减磁,将发电机无功功率调节回60.9Mvar,该发电机额定视在功率为1222.2MVA,以此为基准计算无功功率标么值为0.0498,初始数据采集模块101读取并记录此时励磁调节器面板上的机端电压给定值、无功功率、励磁调节器设置的调差系数这三个数据,将其存储为另外一个文件并对数据做标记。
然后再修改一次调差系数进行试验。
计算模块103读取初始数据采集模块101记录的数据,将数据根据标记导入调差系数公式计算调差系数。根据记录的初始的数据及修改后的数据,由调差系数公式计算的出调差系数,调差系数公式为:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值;Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值;Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值;Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
现场试验数据和计算结果如下表:
调差系数校核试验结果
本发明实施例提供了一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统,通过记录的数据计算调节系数,只需要发电机并网工况下,带上一定负荷即可对调差系数进行测量,试验条件简单,无需复杂的试验设备,安全可靠,试验结果准确,可以应用到实际工程中,节约成本,为平衡机端并联机组的无功功率分配提供了数据分析,保证机组稳定运行,提高系统电压稳定性。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,ReadOnly Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
另外,以上对本发明实施例所提供的一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法及系统进行了详细介绍,本文中应采用了具体个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 (6)
1.一种现场测量发电机励磁系统调差系数的方法,其特征在于,所述方法,包括:
将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据;
修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据;
将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数;
所述调差系数公式,包括:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值,Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值,Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值,Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法在发电机并网运行工况下,带上有功功率,实现对调差系数的测量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调节励磁调节器的电压给定值,包括:
通过励磁调节器上按增磁或减磁按钮来调节,使发电机的无功功率回复为修改调差系数前的值。
4.一种现场测量发电机励磁系统调差系数的系统,其特征在于,所述系统,包括:
初始数据采集模块:用于将励磁调节器的调差系数设置为0,有功功率保持不变,第一无功功率维持在额定无功功率10%,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为初始数据;
修改数据采集模块:用于修改调差系数,调节励磁调节器的电压给定值,读取励磁调节器面板上的数据进行记录并作为修改数据;
计算模块:将读取的初始数据和修改数据导入调差系数公式计算调差系数;
所述调差系数公式,包括:
式中,Vref1:修改调差系数前的励磁调节器给定电压值,Vref2:修改调差系后,将发电机无功功率调整回复为之前值时的励磁调节器给定电压值,Q1:修改调差系数前的发电机无功功率标么值,Q2:修改调差系数后,通过增磁或减磁,发电机的无功功率回复为修改调差系数前的标么值。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统在发电机并网运行工况下,带上有功功率,实现对调差系数的测量。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述调节励磁调节器的电压给定值,包括:
通过励磁调节器上按增磁或减磁按钮来调节,使发电机的无功功率回复为修改调差系数前的值。
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