CN115542146B - 发电机组出口开关装置同期测试方法、装置、设备及介质 - Google Patents

发电机组出口开关装置同期测试方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN115542146B CN202211513354.7A CN202211513354A CN115542146B CN 115542146 B CN115542146 B CN 115542146B CN 202211513354 A CN202211513354 A CN 202211513354A CN 115542146 B CN115542146 B CN 115542146B
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Abstract

本发明实施例公开了一种发电机组出口开关装置同期测试方法、装置、设备及介质。其中，方法包括：在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；然后，确定出口开关装置的三相合闸的同步性；再测录出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；根据各两侧电压波形数据，确定目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据模拟同期合闸质量系数对目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。本发明实施例的方案，实现了在发电机组出口开关装置同期并网合闸前，验证同期合闸的性能，保证了开关装置三相合闸的一致性，从而有效避免开关装置三相非同期合闸导致发电机灭弧室烧损的严重问题。

Description

发电机组出口开关装置同期测试方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及发电机组启动调试技术领域，尤其涉及一种发电机组出口开关装置同期测试方法、装置、设备及介质。
背景技术
在“碳达峰、碳中和”的目标下，水力发电行业迎来了蓬勃发展的机会，新建水电站，特别是抽水蓄能电站的数量日益增长。整组启动试验中是检验新建水力发电机组投入商业运行的最后一道工序，考验着发电机组的制造和安装质量，还决定着发电机组运行的可靠性和稳定性。发电机组出口开关装置是连接发电机与电力系统的枢纽，担负着通断正常符合电流和切换故障电流的功能，其同期合闸的性能决定着发电机运行的可靠性。发电机组出口开关装置同期并网是发电机组整组启动试验的重要里程碑节点，是新建发电机组从空载动平衡测试转为负载测试的关键。然而，由于设备制造及安装质量不佳、参数设置不当等原因，导致当前新建发电机组出口开关装置同期并网存在诸多问题，因此，如何在发电机组出口开关装置同期并网前，验证同期合闸的性能，从而有效避免非同期合闸导致发电机及出口开关装置烧损是业内研究的重点问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种发电机组出口开关装置同期测试方法、装置、设备及介质，以实现在发电机组出口开关装置同期并网前，验证同期合闸的性能，从而有效避免非同期合闸导致发电机及出口开关装置烧损的问题。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种发电机组出口开关装置同期测试方法，包括：
在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；
在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；
在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；
根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种发电机组出口开关装置同期测试装置，包括：
第一确定模块，用于在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；
第二确定模块，用于在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；
测录模块，用于在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；
评估模块，用于根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例任一实施例所述的发电机组出口开关装置同期测试方法。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例任一实施例所述的发电机组出口开关装置同期测试方法。
本发明实施例的技术方案，通过在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估，实现了在发电机组同期并网前，验证同期合闸的性能，从而有效避免非同期合闸导致发电机及出口开关装置烧损的问题。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明实施例的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明实施例的范围。本发明实施例的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，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他的附图。
图1是根据本发明实施例提供的一种发电机组出口开关装置同期测试方法的流程图；
图2是根据本发明实施例提供的一种同期装置的典型接线图；
图3是根据本发明实施例提供的一种测录出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据的流程图；
图4是根据本发明实施例提供的一种发电机组出口开关装置同期测试装置的结构示意图；
图5是实现本发明实施例的发电机组出口开关装置同期测试方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例方案，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实施例一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，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，都应当属于本发明实施例保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明实施例的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本发明实施例提供的一种发电机组出口开关装置同期测试方法的流程图，本实施例可适用于在发电机组的出口开关装置同期并网前，对同期合闸性能进行验证的情况，该方法可以由发电机组出口开关装置同期测试装置来执行，该发电机组出口开关装置同期测试装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该发电机组出口开关装置同期测试装置可配置于计算机、服务器或者平板电脑等电子设备中。具体的，参考图1，该方法具体包括如下步骤：
步骤110、在目标发电机组的出口开关装置同期并网之前，确定同期装置接线相序的正确性。
其中，目标发电机组可以为抽水蓄能发电机组或者柴油发电机组等；其可以包括多个发电机，例如，三个或者四个等，本实施例中对其不加以限定。
在本实施例中，出口开关装置是发电机与电网系统连接的断路器设备，是电能输送的枢纽，承担通断正常符合电流、切断故障电流的作用。同期装置是一种在电力系统运行过程中执行并网时使用的指示、监视、控制装置，它可以检测并网点两侧的电网频率、电压幅值、电压相位是否达到条件，以辅助手动并网或实现自动并网。电力系统运行过程中常需要把系统的联络线或联络变压器与电力系统进行并列，这种将小系统通过出口开关装置等开关设备并入大系统的操作称为同期操作。
可选的，在本实施例中，在目标发电机组的出口开关装置同期并网之前，确定同期装置接线相序的正确性，可以包括：通过交流电源发生器，分别在发电机出口电压互感器二次端子处添加至少三相各异的目标电压，以及在主变压器低压侧电压互感器二次端子处添加至少三相各异的参考电压；在所述目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压满足预设关系时，确定所述同期装置接线相序正确。
其中，预设关系可以为目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压的差值的绝对值是否小于设定电压，其中，设定电压可以为0.5V，也可以为0.6V等，本实施例中对其不加以限定。
在具体实现中，可以对照同期装置的典型接线图（如图2所示），使用交流电源发生器，检验同期装置接线相序的正确性；可选的，同期装置的采样电压端子可以接发电机出口开关装置两侧的电压互感器单相二次电压：一侧电压U1a从发电机出口电压互感器的A相二次电压端子采样，另一侧电压U2a从主变低压侧的A相二次电压端子采样。在本实施例中，可以应用低压交流电源发生器，依次在发电机出口电压互感器二次端子处加入三相各异的电压即三相各异的目标电压U n （n=a，b，c），在主变压器低压侧电压互感器二次端子处加入三相各异的电压即三相各异的参考电压U m (m=A，B，C），进而可以查看同期装置显示的A相电压U’ a 、U’ A ；其中，U’ a 即为目标电压中的A相电压，U’ A 即为参考电压中的A相电压。
进一步的，可以确定（|U’ a -U a |＜0.5V）&（|U’ A -U A |＜0.5V）是否成立，若成立，则可以确定所述同期装置接线相序正确。
在本实施例的另一个可选实现方式中，在确定同期装置接线相序的正确性之后，还可以包括：在确定所述同期装置接线相序不正确的情况下，排查所述同期装置的电压采样接线回路，并继续通过交流电源发生器，分别在发电机出口电压互感器二次端子处添加至少三相各异的目标电压，以及在主变压器低压侧电压互感器二次端子处添加至少三相各异的参考电压，直至确定所述目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压满足预设关系时为止。
可选的，在本实施例中，如果确定（|U’ a -U a |＜0.5V）&（|U’ A -U A |＜0.5V）不成立，则可以确定所述同期装置接线相序不正确；进一步的，可以排查同期装置的电压采样接线回路，排除接线错误原因后，再次利用低压交流电源发生器加压，直至验证（|U’ a -U a |＜0.5V）&（|U’ A -U A |＜0.5V）成立为止。
需要说明的是，本实施例中还可以通过其他方式验证同期装置接线相序是否正确；示例性的，可以通过确定所述目标电压中的B相电压与所述参考电压中的B相电压是否满足预设关系来确定同期装置接线相序的正确性，也可以通过确定所述目标电压中的C相电压与所述参考电压中的C相电压是否满足预设关系来确定同期装置接线相序的正确性，本实施例中对其不加以限定。
步骤120、在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定出口开关装置的三相合闸的同步性。
在本实施例的一个可选实现方式中，在确定同期装置接线相序的正确性之后，如果确定同期装置接线相序正确，即在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，还可以进一步的确定出口开关装置的三相合闸的同步性。
可选的，在本实施例中，确定出口开关装置的三相合闸的同步性，可以包括：通过所述同期装置向出口开关装置发送同期合闸指令，查询出口开关装置三相在合闸位置的时间，并根据各所述时间计算得到三相同步性时间；当所述三相同步性时间小于设定时间阈值时，确定所述出口开关装置三相合闸满足同步性。
其中，设定时间阈值可以为4ms、5ms或者6ms等，本实施例中对其不加以限定。
在具体实现中，可以通过同期装置给出口开关装置发送同期合闸指令，在计算机监控系统上查询发电机出口开关装置三相在合闸位置的时间t A 、t B 、t C ，进而通过下述公式计算得到三相同步性时间t h ：
Figure 108387DEST_PATH_IMAGE001
；
进一步的，可以确定三相同步性时间t h 是否小于设定时间阈值，当所述三相同步性时间小于设定时间阈值时，确定所述出口开关装置三相合闸满足同步性。示例性的，可以确定t h ＜5ms是否成立，若成立，则确定所述出口开关装置三相合闸满足同步性；若不成立，则排查发电机出口开关装置的操作机构，排除操作机构动作不同步问题后，再次控制同期装置发出同期合闸令，直至验证t h ＜5ms成立为止。
需要说明的是，在本实施例中，同期装置可以自动给出口开关装置发送同期合闸指令，也可以通过用户手动操作使同期装置向出口开关装置发送同期合闸指令，本实施例中对其不加以限定。
步骤130、在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据。
其中，出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据可以包括至少一个发电机出口侧电压，以及至少一个主变压器低压侧电压。
在本实施例的一个可选实现方式中，在确定出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，在主变压器与出口开关间的隔离开关分闸时，启动发电机组转动后，模拟同期装置自动校正同期后给出口开关装置发送合闸命令，可以进一步的测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；可选的，在本实施例中可以通过模拟主变压器与出口开关间的隔离开关在合闸位置（实际刀闸位置在分闸），发电机组在发电方向启动，同期装置自动发出同期合闸指令，测录出口开关装置合闸瞬间的两侧电压。
可选的，在本实施例中测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据，可以包括：在出口开关装置合闸瞬间，测录各发电机出口侧电压以及各主变压器低压侧电压。示例性的，在本实施例中，可以依次将主变压器与出口开关装置间的隔离开关锁在分闸位置；短接隔离开关送计算机监控系统的位置辅助节点，模拟隔离开关在合闸位置；在计算机监控系统处设置控制方式为“自动”；进一步的，计算机监控系统可以发出发电方向启动指令；发电机组在发电方向启动至额定转速，同期装置自动发出同期合闸令；测录发电机出口开关装置合闸瞬间的波形，通过测录得到的波形可以依次得到发电机出口侧电压U a 、U b 、U c ，主变压器低压侧电压U A 、U B 、U C 。
步骤140、根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
在本实施例的一个可选实现方式中，在测录得到出口开关装置合闸瞬间产生的两侧电压波形数据（至少一个发电机出口侧电压，以及至少一个主变压器低压侧电压）之后，可以进一步的根据测录得到的各两侧电压波形数据确定目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并进一步的根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
可选的，在本实施例中，根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，可以包括：根据各所述发电机出口侧电压以及各所述主变压器低压侧电压，分别确定各所述发电机出口侧电压以及各所述主变压器低压侧电压的幅值、频率以及相角，并确定电压幅值差、频差以及相角差；根据所述电压幅值差确定压差评估系数；根据所述频差确定频差评估系数；根据所述相角差确定相角差评估系数；根据所述压差评估系数、所述频差评估系数以及所述相角差评估系数确定所述模拟同期合闸质量系数。
在具体实现中，在测录得到发电机出口侧电压U a 、U b 、U c 和主变压器低压侧电压U A 、U B 、U C 波形数据之后，可以提取出口开关装置合闸瞬间，发电机出口侧电压的幅值（U a 、U b 、U c ）、频率（f a 、f b 、f c ）、相角（φ a 、φ b 、φ c ），主变压器低压侧电压的幅值（U A 、U B 、U C ）、频率（f A 、f B 、f C ）、相角（φ A 、φ B 、φ C ）；依次根据如下公式计算电压幅值差ΔU、频差Δf、相角差Δφ：
Figure 110978DEST_PATH_IMAGE002
Δf ={|U a -U A |，|U b -U B |，|U c -U C |}
Δφ={|φ a -φ A |，|φ b -φ B |，|φ c -φ C |}
进一步的，根据电压幅值差ΔU数据，得出压差评估系数η U ：
Figure 273844DEST_PATH_IMAGE003
进一步的，根据频差Δf数据，得出频差评估系数η f ：
Figure 969267DEST_PATH_IMAGE004
进一步的，根据相角差Δφ数据，得出相角差评估系数η φ ：
Figure 617417DEST_PATH_IMAGE005
进一步的，可以根据压差评估系数η U 、频差评估系数η f 、相角差评估系数η φ 之和，计算模拟同期合闸质量系数η：
η=η U +η f +η φ 。
进一步的，根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估，可以包括：确定所述模拟同期合闸质量系数是否满足预设系数关系；当所述模拟同期合闸质量系数满足预设系数关系时，确定所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能合格。
其中，预设系数关系可以为模拟同期合闸质量系数是否大于或者等于设定数值，在本实施例中，设定数值可以为3、4或者5等，本实施例中对其不加以限定。
在本实施例中，在计算得到模拟同期合闸质量系数之后，可以进一步的确定模拟同期合闸质量系数是否大于或者等于设定数值，当模拟同期合闸质量系数大于或者等于设定数值时，确定目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能合格。
本发明实施例的技术方案，通过在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估，实现了在发电机组同期并网前，验证同期合闸的性能，从而有效避免非同期合闸导致发电机及出口开关装置烧损的问题。
为了更好地理解本发明实施例中涉及到的发电机组出口开关装置同期测试方法，下面采用一个具体例子对其进行说明，其并不是对本发明实施例进行限定，而是为了更好地解释本发明实施例；其主要包括如下：
（1）对照同期装置典型接线图，使用交流电源发生器，检验同期装置接线相序的正确性；
（2）控制同期装置给发电机出口开关装置发送同期合闸令，检验发电机出口开关装置三相合闸的同步性；
（3）模拟换相刀闸在合闸位置，发电机组在发电方向启动，同期装置自动发出同期合闸令，测录发电机出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；
（4）计算抽水蓄能机组模拟同期合闸质量系数η，并以此判断同期合闸功能的正确性。
在具体实现中，某新建抽水蓄能电站#1机容量为300MW，发电机定子出口开关装置、隔离刀闸布置及同期装置接线图见附图2。
首先，按照上述步骤（1），对照同期装置典型接线图，应用低压交流电源发生器，依次在发电机出口电压互感器二次端子处加入三相各异的电压U n （n=a，b，c）：U a =10V；U b =20V；U c =30V，在主变压器低压侧电压互感器二次端子处加入三相各异的电压U m (m=A，B，C）：U A =15V；U B =25V；U C =35V，查看同期装置显示的A相电压U’ a 、U’ A ：U’ a =10.2V；U’ A =15.1V，计算得出：
|U’ a -U a |=|10.2-10|V=0.2V＜0.5V
|U’ A -U A |=|15.1-15|V=0.1V＜0.5V
确定（|U’ a -U a |＜0.5V）&（|U’ A -U A |＜0.5V）成立，执行步骤（2）。
然后，按照上述步骤（2），控制同期装置给发电机出口开关装置发送同期合闸令，检验发电机出口开关装置三相合闸的同步性：在同期装置处，手动控制同期装置给发电机出口开关装置发出同期合闸令，在计算机监控系统上查询发电机出口开关装置三相在合闸位置的时间t A 、t B 、t C ：t A =14:26:08:245；t B =14:26:08:245；t C =14:26:08:247，计算三相同步性时间t h ：
Figure 299066DEST_PATH_IMAGE006
判断t h ＜5ms成立，执行步骤（3）。
进一步的，按照上述步骤（3），模拟换相刀闸在合闸位置，发电机组在发电方向启动，同期装置自动发出同期合闸令，测录发电机出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据：按照附图3模拟同期试验流程图；图3是根据本发明实施例提供的一种测录出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据的流程图，参考图3，其主要包括如下步骤
步骤310、将主变压器与出口开关间的隔离开关锁在分闸位置；
步骤320、短接主变压器与出口开关间的隔离开关送计算机监控系统的位置辅助节点，模拟主变压器与出口开关间的隔离开关在合闸位置；
步骤330、在计算机监控系统处设置控制方式为“自动”；
步骤340、计算机监控系统发出发电方向启动指令；
步骤350、机组在发电方向启动至额定转速，同期装置自动发出同期合闸指令；
步骤360、测录发电机出口开关装置合闸瞬间的波形：发电机出口侧电压U a 、U b 、U c ，主变压器低压侧电压U A 、U B 、U C 。
测录的发电机出口侧电压U a 、U b 、U c 和主变压器低压侧电压U A 、U B 、U C 波形数据图。
最后，按照上述步骤（4）计算抽水蓄能机组模拟同期合闸质量系数η，并以此判断同期合闸功能的正确性：
在本例子中，根据步骤（3）测录的发电机出口侧电压U a 、U b 、U c 和主变压器低压侧电压U A 、U B 、U C 波形数据，提取发电机出口开关装置合闸瞬间，发电机出口侧电压的幅值（U a 、U b 、U c ）：U a =59.28V；U b =59.10V；U c =59.21V、频率（f a 、f b 、f c ）：f a =50.116Hz；f b =50.127Hz；f c =50.121Hz、相角（φ a 、φ b 、φ c ）：φ a =12.46°；φ b =132.57°；φ c =-107.25°，主变压器低压侧电压的幅值（U A 、U B 、U C ）：U A =60.17V；U B =60.25V；U B =60.04V、频率（f A 、f B 、f C ）：f A =50.121Hz；f B =50.133Hz；f C =50.114Hz、相角（φ A 、φ B 、φ C ）：φ A= 13.77°；φ B= 134.15°；φ C=- 106.21°
依次计算电压幅值差ΔU、频差Δf、相角差Δφ：
Figure 113176DEST_PATH_IMAGE007
Δf ={|U a -U A |，|U b -U B |，|U c -U C |}=0.007Hz
Δφ={|φ a -φ A |，|φ b -φ B |，|φ c -φ C |}=1.58°
根据电压幅值差ΔU数据，得出压差评估系数η U ：
Figure 979500DEST_PATH_IMAGE008
因ΔU=1.91%＜5%，得η U =1。
根据频差Δf数据，得出频差评估系数η f ：
Figure 974001DEST_PATH_IMAGE009
因Δf=0.007Hz＜0.2Hz，得η f =1。
根据相角差Δφ数据，得出相角差评估系数η φ ：
Figure 459340DEST_PATH_IMAGE010
因Δφ=1.58°＜5°，得η φ =1。
根压差评估系数η U 、频差评估系数η f 、相角差评估系数η φ ，计算模拟同期合闸质量系数η：
η=η U +η f +η φ =1+1+1=3≥3
判断模拟同期合闸质量系数η≥3成立，验证模拟同期合闸试验成功。
通过以上试验方法，有效得出出口开关装置模拟同期试验的质量，在机组同期并网前，提前验证了出口开关装置同期合闸的性能，有效避免了非同期合闸导致发电机及出口开关装置烧损的问题，提升了发电机组整组试验的安全性。
现阶段，新建发电机组出口开关装置同期并网存在以下问题：
（1）发电机出口开关装置操作机构制造工艺不佳，导致A、B、C三相合闸不同步，引起机组在发电方向同期并网时出现三相不平衡电流，使得发电机继电保护故障跳闸。
（2）同期装置相序接线错误，导致发电机出口开关装置非同期合闸，引起出口开关装置和发电机过流，使得电气寿命大大缩短。
（3）同期装置参数设置不当，导致发电机出口开关装置两侧的电压幅值、相角偏差较大，使得出口开关装置同期合闸质量不佳。
本发明实施例的方案，采用低压电源发生器模拟加压的方法，检验同期装置的接线的正确性，与传统核相线方式相比，本发明提供的方法更直观、更可靠，有效避免了非同期合闸；计算机监控系统的数据，计算发电机出口开关装置的三相动作的同步性，避免了三相不平衡的出现；利用可量化的模拟同期合闸质量系数η判定同期合闸的质量，有效控制了同期合闸电压差、频差和相角差，检验了发电机出口开关装置合闸的正确性。
图4是根据本发明实施例提供的一种发电机组出口开关装置同期测试装置的结构示意图，该装置可以执行上述任一实施例中涉及到的发电机组出口开关装置同期测试方法；如图4所示，该装置包括：第一确定模块410、第二确定模块420、测录模块430以及评估模块440。
第一确定模块410，用于在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；
第二确定模块420，用于在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；
测录模块430，用于在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；
评估模块440，用于根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
本实施例的方案，通过第一确定模块在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；通过第二确定模块在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；通过测录模块在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；通过评估模块根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估，实现了在发电机组同期并网前，验证同期合闸的性能，从而有效避免非同期合闸导致发电机及出口开关装置烧损的问题。
在本实施例的一个可选实现方式中，第一确定模块410，具体用于通过交流电源发生器，分别在发电机出口电压互感器二次端子处添加至少三相各异的目标电压，以及在主变压器低压侧电压互感器二次端子处添加至少三相各异的参考电压；
在所述目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压满足预设关系时，确定所述同期装置接线相序正确。
在本实施例的一个可选实现方式中，第一确定模块410，还具体用于在确定所述同期装置接线相序不正确的情况下，排查所述同期装置的电压采样接线回路，并继续通过交流电源发生器，分别在发电机出口电压互感器二次端子处添加至少三相各异的目标电压，以及在主变压器低压侧电压互感器二次端子处添加至少三相各异的参考电压，直至确定所述目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压满足预设关系时为止。
在本实施例的一个可选实现方式中，第二确定模块420，具体用于通过所述同期装置向出口开关装置发送同期合闸指令，查询出口开关装置三相在合闸位置的时间，并根据各所述时间计算得到三相同步性时间；
当所述三相同步性时间小于设定时间阈值时，确定所述出口开关装置三相合闸满足同步性。
在本实施例的一个可选实现方式中，测录模块430，具体用于在出口开关装置合闸瞬间，测录各发电机出口侧电压以及各主变压器低压侧电压。
在本实施例的一个可选实现方式中，评估模块440，具体用于根据各所述发电机出口侧电压以及各所述主变压器低压侧电压，分别确定各所述发电机出口侧电压以及各所述主变压器低压侧电压的幅值、频率以及相角，并确定电压幅值差、频差以及相角差；
根据所述电压幅值差确定压差评估系数；
根据所述频差确定频差评估系数；
根据所述相角差确定相角差评估系数；
根据所述压差评估系数、所述频差评估系数以及所述相角差评估系数确定所述模拟同期合闸质量系数。
在本实施例的一个可选实现方式中，评估模块440，还具体用于确定所述模拟同期合闸质量系数是否满足预设系数关系；
当所述模拟同期合闸质量系数满足预设系数关系时，确定所述目标发电机组同期合闸性能合格。
本发明实施例所提供的发电机组发电方向同期试验模拟装置可执行本发明实施例任意实施例所提供的发电机组发电方向同期试验模拟方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图5示出了可以用来实施本发明实施例的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明实施例的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如发电机组发电方向同期试验模拟方法。
在一些实施例中，发电机组发电方向同期试验模拟方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的发电机组发电方向同期试验模拟方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行发电机组发电方向同期试验模拟方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明实施例的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明实施例的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明实施例中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明实施例的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明实施例保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明实施例的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明实施例保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电机组出口开关装置同期测试方法，其特征在于，包括：
在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；
在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；
在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；
根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定同期装置接线相序的正确性，包括：
通过交流电源发生器，分别在发电机出口电压互感器二次端子处添加至少三相各异的目标电压，以及在主变压器低压侧电压互感器二次端子处添加至少三相各异的参考电压；
在所述目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压满足预设关系时，确定所述同期装置接线相序正确。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定同期装置接线相序的正确性之后，还包括：
在确定所述同期装置接线相序不正确的情况下，排查所述同期装置的电压采样接线回路，并继续通过交流电源发生器，分别在发电机出口电压互感器二次端子处添加至少三相各异的目标电压，以及在主变压器低压侧电压互感器二次端子处添加至少三相各异的参考电压，直至确定所述目标电压中的A相电压与所述参考电压中的A相电压满足预设关系时为止。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性，包括：
通过所述同期装置向所述出口开关装置发送同期合闸指令，查询出口开关装置三相在合闸位置的时间，并根据各所述时间计算得到三相同步性时间；
当所述三相同步性时间小于设定时间阈值时，确定所述出口开关装置三相合闸满足同步性。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据，包括：
在所述出口开关装置合闸瞬间，测录各发电机出口侧电压以及各主变压器低压侧电压。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，包括：
根据各所述发电机出口侧电压以及各所述主变压器低压侧电压，分别确定各所述发电机出口侧电压以及各所述主变压器低压侧电压的幅值、频率以及相角，并确定电压幅值差、频差以及相角差；
根据所述电压幅值差确定压差评估系数；
根据所述频差确定频差评估系数；
根据所述相角差确定相角差评估系数；
根据所述压差评估系数、所述频差评估系数以及所述相角差评估系数确定所述模拟同期合闸质量系数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估，包括：
确定所述模拟同期合闸质量系数是否满足预设系数关系；
当所述模拟同期合闸质量系数满足预设系数关系时，确定所述目标发电机组同期合闸性能合格。
8.一种发电机组出口开关装置同期测试装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于在目标发电机组的出口开关装置同期并网合闸之前，确定同期装置接线相序的正确性；
第二确定模块，用于在确定所述同期装置接线相序正确的情况下，确定所述出口开关装置的三相合闸的同步性；
测录模块，用于在确定所述出口开关装置的三相合闸满足同步性的情况下，测录所述出口开关装置合闸瞬间的两侧电压波形数据；
评估模块，用于根据各所述两侧电压波形数据，确定所述目标发电机组的出口开关装置的模拟同期合闸质量系数，并根据所述模拟同期合闸质量系数对所述目标发电机组的出口开关装置的同期合闸性能进行评估。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的发电机组出口开关装置同期测试方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的发电机组出口开关装置同期测试方法。
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