CN115598530A - 发电机空载特性的评估方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种发电机空载特性的评估方法、装置、电子设备及存储介质。其中，方法包括：获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；根据各定子电压以及各转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；确定目标发电机的定子电压质量合格系数；根据第一量值矩阵、第二量值矩阵以及定子电压质量合格系数对目标发电机的空载特性质量进行评估。本发明实施例的方案，可以对发电机的空载特性进行快速且准确地评估。

Description

发电机空载特性的评估方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及发电机技术领域，尤其涉及一种发电机空载特性的评估方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

发电机空载特性是指发电机在额定转速下，定子出口开路，负载电流为零时，定子电压与转子励磁电流的关系。定子电压与转子励磁电流的关系曲线是评估机组可靠性的重要因素，可以用于判断转子绕组是否存在匝间短路故障，也可以用于检验发电机磁路的饱和程度。在机组启动试验中，发电机空载特性试验是一项是至关重要的项目，决定着机组是否能从空载工况试验转向负载工况试验，影响着发电机并网运行的稳定性和可靠性。

然而，目前的发电机空载特性的评估方法是一种宏观的图像比较法，是将测录的定子电压与转子励磁电流关系曲线与制造厂提供的原始数据曲线对比。此评估方法比较粗糙，误差性较大，不能比较出关系曲线的细微差别，无法对发电机的空载特性进行快速且准确地评估。

发明内容

本发明实施例提供了一种发电机空载特性的评估方法、装置、电子设备及存储介质，以对发电机的空载特性进行快速且准确地评估。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种发电机空载特性的评估方法，包括：

获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；

根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；

确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种发电机空载特性的评估装置，包括：

获取模块，用于获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；

第一确定模块，用于根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；

第二确定模块，用于确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

评估模块，用于根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

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空载特性的评估方法。

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空载特性的评估方法。

本发明实施例的技术方案，通过获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估，可以对发电机的空载特性进行快速且准确地评估。

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一提供的一种发电机空载特性的评估方法的流程图；

图2是根据本发明实施例三提供的一种发电机空载特性的评估装置的结构示意图；

图3是实现本发明实施例的发电机空载特性的评估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。

实施例一

图1是根据本发明实施例一提供的一种发电机空载特性的评估方法的流程图，本实施例可适用于对发电机的空载特性进行快速且准确地评估的情况，该方法可以由发电机空载特性的评估装置来执行，该发电机空载特性的评估装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该发电机空载特性的评估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、获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流。

其中，目标发电机可以为抽水蓄能发电机组或者柴油发电机组等发电机组中的任一发电机；示例性的，若抽水蓄能发电机组中共包含三台发电机，那么目标发电机可以为其中任一台发电机。

在本实施例中，取发电机数量为n，取每台发电机的空载特性试验次数为m，设发电机定子额定电压为U _N 。一个抽水蓄能电站一般拥有3~4台发电机，第1次空载特性试验一般为模型试验，第2次空载特性试验一般为整组启动阶段试验。在空载特性试验评估中，多以第2次试验为基准参考。

在本实施例的一个可选实现方式中，可以依次获取目标发电机在第2次-第6次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流。

在本实施例的一个可选实现方式中，获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流，可以包括：通过所述目标发电机连续进行至少两次第一空载特性试验；其中，每次空载特性试验的定子电压增加预设数量倍数；获取每次所述第一空载特性试验产生的各定子电压，生成第一定子电压矩阵；获取每次所述第一空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第一转子励磁电流矩阵。

示例性的，若发电机定子额定电压为U_N，则在每次空载特性实验中，定子电压可以增加0.2倍的U_N。可以理解的是，获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流，即为n=1；即获取n=1时，目标发电机m次试验的定子电压与转子励磁电流的数据，统计电压、电流数据多维矩阵S1={U1m，I1m}。在第1台发电机m次试验时，定子电压每增加0.2倍U_N，记录对应的定子电压和转子励磁电流，设记录频次为t。统计所记录定子电压矩阵即第一定子电压矩阵为U_1m={U_1m1，U_1m2，U_1m3，…，U_1mt}，转子励磁电流矩阵即第一转子励磁电流矩阵为I_1m={I_1m1，I_1m2，I_1m3，…，I_1mt}。在本实施例中，最大定子电压不超过1.2倍U_N，故记录频次t一般为6。

进一步的，获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流，还可以包括：通过所述目标发电机以及至少一台参考发电机连续进行至少两次第二空载特性试验；其中，各所述参考发电机与所述目标发电机部署在同一抽水蓄能电站或者变电站内；获取每次所述第二空载特性试验产生的各定子电压，生成第二定子电压矩阵；获取每次所述第二空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第二转子励磁电流矩阵。

其中，参考发电机即为抽水蓄能发电机组中的其他发电机，示例性的，若抽水蓄能发电机组共包含4台发电机，那么，参考发电机即为除目标发电机以外的其他3台发电机。

可选的，在本实施例中，通过所述目标发电机以及至少一台参考发电机连续进行至少两次第二空载特性试验；获取每次所述第二空载特性试验产生的各定子电压，生成第二定子电压矩阵；获取每次所述第二空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第二转子励磁电流矩阵，即可以获取m=2时，n台发电机的定子电压与转子励磁电流的数据，统计电压、电流数据多维矩阵S₂={U _n2，I _n2}。在A台发电机第2次试验时，定子电压每增加0.2倍U_N，记录对应的定子电压和转子励磁电流，设记录频次为l。统计所记录定子电压矩阵即第二电子电压矩阵为U _n2={U _n21，U _n22，U _n23，…，U _n2l }，转子励磁电流矩阵即第二转子励磁电流矩阵为I_n1={I _n21，I _n22，I _n23，…，I _n2l }。在本实施例中，最大定子电压不超过1.2倍U_N，故记录频次l一般为6。

步骤120、根据各定子电压以及各转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵。

需要说明的是，本实施例中涉及到的第一量值矩阵是指根据同一台发电机不同阶段空载特性试验的定子电压与转子励磁电流数据，计算得到的性能状态评估量值矩阵；第二量值矩阵是指根据不同发电机同一阶段空载特性试验的定子电压与转子励磁电流数据，计算得到的性能状态评估量值矩阵。

在本实施例的一个可选实现方式中，在获取到目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流之后，即在获取到第一定子电压矩阵、第一转子励磁电流矩阵、第二定子电压矩阵以及第二转子励磁电流矩阵之后，可以进一步的根据获取到的各定子电压以及各转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵。

可选的，在本实施例中，根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵，可以包括：根据所述第一定子电压矩阵以及所述第一转子励磁电流矩阵确定各第一相关系数；将各所述第一相关系数进行组合，得到所述第一量值矩阵；以及，根据所述第二定子电压矩阵以及所述第二转子励磁电流矩阵确定各第二相关系数；将各所述第二相关系数进行组合，得到所述第二量值矩阵。

在本实施例的一个可选实现方式中，可以通过如下公式计算第一相关系数：

其中，

为第1台发电机第m次试验的t次电压记录值的平均值；

为第1台发电 机第m次试验的t次电流记录值的平均值。

需要说明的是，本实施例中设目标发电机为第1台发电机，上述式子为计算第1台发电机第m次试验数据矩阵的相关系数。可选的，在本实施例中，通过上述式子计算得到全部第一相关系数之后，可以对各第一相关系数进行组合，得到自评估量相关系数矩阵即第一量值矩阵E ₁={r ₁₁，r ₁₂，r ₁₃……r _1m }。

在本实施例的一个可选实现方式中，可以通过如下公式计算第二相关系数：

其中，

为第n台发电机第2次试验的l次电压记录值的平均值；

为第n台发电 机第2次试验的l次电流记录值的平均值。

需要说明的是，上述式子为计算第n台发电机第2次试验数据矩阵的相关系数。可选的，在本实施例中，通过上述式子计算得到全部第二相关系数之后，可以对各第二相关系数进行组合，得到互评估量相关系数矩阵即第二量值矩阵E ₂ ={r ₂₁，r ₂₂，r ₂₃……r _2n }。

步骤130、确定目标发电机的定子电压质量合格系数。

在本实施例的一个可选实现方式中，在计算得到第一量值矩阵以及第二量值矩阵之后，可以进一步的确定目标发电机的定子电压质量合格系数。

可选的，在本实施例中，确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数，可以包括：获取所述目标发电机在目标空载特性试验中的定子电压波形，并根据所述定子电压波形确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数。

在本实施例的一个可选实现方式中，根据所述定子电压波形确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数，可以包括：确定所述定子电压波形的电话谐波合格系数以及电压波形畸变合格系数；根据所述电话谐波合格系数以及所述电压波形畸变合格系数的乘积结果，确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

其中，所述确定所述定子电压波形的电话谐波合格系数以及电压波形畸变合格系数，包括：基于如下公式确定所述电话谐波合格系数：

其中，THF为电话谐波因数，基于如下公式确定所述电话谐波因数：

其中，U为线电压的有效值；E _i 为i次谐波电压的有效值；λ _i 对应于i次谐波频率的加权系数；基于如下公式确定所述电压波形畸变合格系数：

其中，THD为电压波形畸形率，基于如下公式确定所述电压波形畸形率：

其中，n为谐波次数；u _n 为第n次谐波电压幅值与基波电压幅值之比。

进一步的，目标发电机的定子电压质量合格系数Q=Q _THF *Q _THD 。

步骤140、根据第一量值矩阵、第二量值矩阵以及定子电压质量合格系数对目标发电机的空载特性质量进行评估。

在本实施例的一个可选实现方式中，通过上述步骤计算得到第一量值矩阵、第二量值矩阵以及定子电压质量合格系数之后，可以进一步的根据计算得到的第一量值矩阵、第二量值矩阵以及定子电压质量合格系数对目标发电机的空载特性质量进行评估。

可选的，在本实施例中，根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估，包括：根据所述第一量值矩阵确定第一量值，以及根据所述第二量值矩阵确定第二量值；根据所述第一量值、所述第二量值以及所述定子电压质量合格系数确定空载特性质量综合评估系数；根据所述空载特性质量综合评估系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

在本实施例中，根据所述第一量值矩阵确定第一量值可以为根据第一量值矩阵E₁={r₁₁，r₁₂，r₁₃……r_1m}计算第一量值E₁：可选的，在本实施例中，可以基于如下公式确定第一量值：

在本实施例中，根据所述第二量值矩阵确定第二量值可以为根据第二量值矩阵E₂={r₂₁，r₂₂，r₂₃……r_2n}计算第二量值E₂：可选的，在本实施例中，可以基于如下公式确定第二量值：

进一步的，可以根据发电机第一量值E₁、第二量值E₂、定子电压质量合格系数Q，计算发电机空载特性质量综合评估数值η：η=Q*（E ₁+E ₂）；进一步的，可以根据所述空载特性质量综合评估系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

示例性的，在本实施例中，若1.6＜η≤2，强相关，空载特性试验合格；若1.4＜η≤1.6，中等相关，可能存在发电机转子匝间短路或磁路过饱和的轻微问题，应查明原因后再次进行试验；若η≤1.4，弱相关，空载特性试验不合格。

本实施例的技术方案，通过获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估，可以对发电机的空载特性进行快速且准确地评估。

为了更好地理解本发明实施例中涉及到的发电机空载特性的评估方法，下面采用一个具体例子对其进行说明：

在本例子中，以某抽水蓄能电站为例，该电站拥有4台300MW的可逆式水轮发电机组，根据4台机组模型试验阶段的1组空载特性数据、整组启动试验阶段的2组空载特性数据（即n=4，m=3），评估第1台发电机的空载特性质量。

步骤1、收集发电机空载试验的定子电压与转子励磁电流数据。

步骤11、收集第1台发电机模型试验阶段的1组空载特性数据、整组启动试验阶段的2组空载特性数据，即n=1，m=3。定子电压每增加0.2倍U_N，记录对应的定子电压和转子励磁电流，记录频次t=13。统计数据矩阵如下：

（1）第1台发电机模型试验阶段的第1组空载特性数据（即n=1，m=1)：U₁₁={3.624，7.236，10.815，14.517，18.213，21.678}（单位：kV），I₁₁={0.306，0.612，0.918，1.224，1.530，1.836}（单位：kA）；

（2）第1台发电机整组启动试验阶段的第1组空载特性数据（即n=1，m=2)：U₁₂={3.604，7.204，10.801，14.412，18.004，21.611}（单位：kV），I₁₂={0.334，0.593，0.934，1.271，1.404，1.765}（单位：kA）；

（3）第1台发电机整组启动试验阶段的第2组空载特性数据（即n=1，m=3)：U₁₃={3.602，7.211，10.811，14.401，18.016，21.642}（单位：kV），I₁₃={0.343，0.594，0.955，1.298，1.612，1.985}（单位：kA）。

步骤12、收集4台发电机整组启动试验阶段的1组空载特性数据，即n=4，m=1。定子电压每增加0.2倍U_N，记录对应的定子电压和转子励磁电流，记录频次l=13。统计数据矩阵如下：

（1）第1台发电机整组启动试验阶段的第1组空载特性数据（即n=1，m=2)：U₁₂={3.604，7.204，10.801，14.412，18.004，21.611}（单位：kV），I₁₂={0.334，0.593，0.934，1.271，1.404，1.765}（单位：kA）；

（2）第2台发电机整组启动试验阶段的第1组空载特性数据（即n=2，m=2)：U₂₂={3.612，7.210，10.803，14.421，18.172，21.644}（单位：kV），I₂₂={0.274，0.623，0.876，1.112，1.582，1.896}（单位：kA）；

（3）第3台发电机整组启动试验阶段的第1组空载特性数据（即n=3，m=2)：U₃₂={3.607，7.708，10.912，14.512，17.965，22.612}（单位：kV），I₃₂={0.353，0.601，0.945，1.392，1.601，2.011}（单位：kA）;

（4）第4台发电机整组启动试验阶段的第1组空载特性数据（即n=4，m=2)：U₄₂={3.609，7.213，10.822，14.522，18.567，21.878}，I₄₂={0.351，0.582，0.915，1.323，1.756，2.134}（单位：kA）。

步骤2、计算发电机空载性能自评估量值矩阵E ₁。

根据步骤11收集的第1台发电机模型试验阶段的1组空载特性数据、整组启动试验 阶段的2组空载特性数据，结合公式

，计算E ₁：

E ₁={r ₁₁，r ₁₂，r ₁₃}={0.99996，0.99540，0.99891}

计算发电机空载性能自评估量值E ₁：

步骤3、计算发电机空载性能互评估量值矩阵E ₂。

根据步骤12收集的4台发电机整组启动试验阶段的1组空载特性数据，结合公式

，计算E ₂：

E ₂={r ₂₁，r ₂₂，r ₂₃，r ₂₄}={0.99540，0.99552，0.99534，0.99640}

计算发电机空载性能自评估量值E ₂：

步骤4、计算发电机定子电压质量合格系数Q。

提取第1台发电机整组启动试验阶段的第1组空载试验的定子电压波形数据，依次计算电话谐波因数合格系数Q _THF和电压波形畸变率系数Q _THD：

（1）根据公式

，得电话谐波因数（THF）：THF（%）=0.214%＜ 1.5%。

根据公式

得电话谐波因数合格系数Q _THF=1。

（2）根据公式

，得电压波形畸变率（THD）：THD（%）=1.748%＜5%。

根据公式

，得电压波形畸变率系数Q _THD=1。

故Q=Q _THF*Q _THD =1*1=1。

步骤5、计算发电机空载特性质量综合评估数值η。

根据步骤2-4计算的发电机空载性能自评估量值矩阵E ₁、发电机空载性能互评估量值矩阵E ₂、发电机定子电压质量合格系数Q，结合公式η=Q*（E ₁ +E ₂ ），得发电机空载特性质量综合评估数值η：

η=Q*（E ₁+E ₂）=1*（0.99809+0.99567）=1.99376

因η在[1.6， 2]的范围内，可以判断发电机的空载特性合格。

本发明实施例可以根据获取到的发电机空载试验的定子电压与转子励磁电流的数据矩阵，依次进行发电机空载性能自评估量值E ₁、互评估量值E ₂、定子电压质量合格系数Q的计算，得出综合评估数值η，评估发电机空载特性质量。相比传统的图像比较法，本发明实施例利用可量化的数值计算分析方式，提升了空载特性评估的准确性，有效检验了发电机运行质量。

实施例二

图2是根据本发明实施例三提供的一种发电机空载特性的评估装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：获取模块210、第一确定模块220、第二确定模块230以及评估模块240。

获取模块210，用于获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；

第一确定模块220，用于根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；

第二确定模块230，用于确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

评估模块240，用于根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

本实施例的方案，通过获取模块获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；通过第一确定模块根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；通过第二确定模块确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；通过评估模块根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估，可以对发电机的空载特性进行快速且准确地评估。

在本实施例的一个可选实现方式中，获取模块210，具体用于通过所述目标发电机连续进行至少两次第一空载特性试验；其中，每次空载特性试验的定子电压增加预设数量倍数；

获取每次所述第一空载特性试验产生的各定子电压，生成第一定子电压矩阵；

获取每次所述第一空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第一转子励磁电流矩阵。

在本实施例的一个可选实现方式中，获取模块210，还具体用于通过所述目标发电机以及至少一台参考发电机连续进行至少两次第二空载特性试验；其中，各所述参考发电机与所述目标发电机部署在同一抽水蓄能电站或者变电站内；

获取每次所述第二空载特性试验产生的各定子电压，生成第二定子电压矩阵；

获取每次所述第二空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第二转子励磁电流矩阵。

在本实施例的一个可选实现方式中，第一确定模块220，具体用于根据所述第一定子电压矩阵以及所述第一转子励磁电流矩阵确定各第一相关系数；

将各所述第一相关系数进行组合，得到所述第一量值矩阵；

以及，根据所述第二定子电压矩阵以及所述第二转子励磁电流矩阵确定各第二相关系数；

将各所述第二相关系数进行组合，得到所述第二量值矩阵。

在本实施例的一个可选实现方式中，第二确定模块230，具体用于获取所述目标发电机在目标空载特性试验中的定子电压波形，并根据所述定子电压波形确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数。

在本实施例的一个可选实现方式中，第二确定模块230，还具体用于确定所述定子电压波形的电话谐波合格系数以及电压波形畸变合格系数；

根据所述电话谐波合格系数以及所述电压波形畸变合格系数的乘积结果，确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

其中，所述确定所述定子电压波形的电话谐波合格系数以及电压波形畸变合格系数，包括：

基于如下公式确定所述电话谐波合格系数：

其中，THF为电话谐波因数，基于如下公式确定所述电话谐波因数：

其中，U为线电压的有效值；E _i 为i次谐波电压的有效值；λ _i 对应于i次谐波频率的加权系数；

基于如下公式确定所述电压波形畸变合格系数：

其中，THD为电压波形畸形率，基于如下公式确定所述电压波形畸形率：

其中，n为谐波次数；u _n 为第n次谐波电压幅值与基波电压幅值之比。

在本实施例的一个可选实现方式中，评估模块240，具体用于根据所述第一量值矩阵确定第一量值，以及根据所述第二量值矩阵确定第二量值；

根据所述第一量值、所述第二量值以及所述定子电压质量合格系数确定空载特性质量综合评估系数；

根据所述空载特性质量综合评估系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

本发明实施例所提供的发电机空载特性的评估装置可执行本发明实施例任意实施例所提供的发电机空载特性的评估方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图3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3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，例如发电机空载特性的评估方法。

在一些实施例中，发电机空载特性的评估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空载特性的评估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空载特性的评估方法。

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)

1.一种发电机空载特性的评估方法，其特征在于，包括：

获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；

根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；

确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流，包括：

通过所述目标发电机连续进行至少两次第一空载特性试验；其中，每次空载特性试验的定子电压增加预设数量倍数；

获取每次所述第一空载特性试验产生的各定子电压，生成第一定子电压矩阵；

获取每次所述第一空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第一转子励磁电流矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流，还包括：

通过所述目标发电机以及至少一台参考发电机连续进行至少两次第二空载特性试验；其中，各所述参考发电机与所述目标发电机部署在同一抽水蓄能电站或者变电站内；

获取每次所述第二空载特性试验产生的各定子电压，生成第二定子电压矩阵；

获取每次所述第二空载特性试验产生的各转子励磁电流，生成第二转子励磁电流矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵，包括：

根据所述第一定子电压矩阵以及所述第一转子励磁电流矩阵确定各第一相关系数；

将各所述第一相关系数进行组合，得到所述第一量值矩阵；

以及，根据所述第二定子电压矩阵以及所述第二转子励磁电流矩阵确定各第二相关系数；

将各所述第二相关系数进行组合，得到所述第二量值矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数，包括：

获取所述目标发电机在目标空载特性试验中的定子电压波形，并根据所述定子电压波形确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述定子电压波形确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数，包括：

确定所述定子电压波形的电话谐波合格系数以及电压波形畸变合格系数；

根据所述电话谐波合格系数以及所述电压波形畸变合格系数的乘积结果，确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

其中，所述确定所述定子电压波形的电话谐波合格系数以及电压波形畸变合格系数，包括：

基于如下公式确定所述电话谐波合格系数：

其中，THF为电话谐波因数，基于如下公式确定所述电话谐波因数：

其中，U为线电压的有效值；E _i 为i次谐波电压的有效值；λ _i 对应于i次谐波频率的加权系数；

基于如下公式确定所述电压波形畸变合格系数：

其中，THD为电压波形畸形率，基于如下公式确定所述电压波形畸形率：

其中，n为谐波次数；u _n 为第n次谐波电压幅值与基波电压幅值之比。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估，包括：

根据所述第一量值矩阵确定第一量值，以及根据所述第二量值矩阵确定第二量值；

根据所述第一量值、所述第二量值以及所述定子电压质量合格系数确定空载特性质量综合评估系数；

根据所述空载特性质量综合评估系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

8.一种发电机空载特性的评估装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标发电机在至少一次空载特性试验中产生的定子电压以及转子励磁电流；

第一确定模块，用于根据各所述定子电压以及各所述转子励磁电流确定第一量值矩阵以及第二量值矩阵；

第二确定模块，用于确定所述目标发电机的定子电压质量合格系数；

评估模块，用于根据所述第一量值矩阵、所述第二量值矩阵以及所述定子电压质量合格系数对所述目标发电机的空载特性质量进行评估。

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空载特性的评估方法。

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空载特性的评估方法。

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