專利名稱：電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中的參數(shù)整定，具體地說是一種電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器都是以控制發(fā)電機機端電壓為目標，在電網(wǎng)故障需要更多無功功率以提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性方面存在不足。若引入系統(tǒng)電壓(如發(fā)電機主變高壓側(cè)電壓)參與發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器的控制，以控制發(fā)電機機端外某一點(如高壓母線或升壓變壓器某一內(nèi)點)的電壓為目標，可以補償發(fā)電機升壓變壓器的電抗使發(fā)電廠高壓側(cè)母線電壓(又稱系統(tǒng)電壓)維持在較高水平，增大發(fā)電機輸出的無功功率極限值，達到提高電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法，系統(tǒng)電壓通過電壓調(diào)節(jié)器參與發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器的控制，本發(fā)明解決電壓調(diào)節(jié)器投入或退出時可能出現(xiàn)的發(fā)電機無功大幅波動問題，以發(fā)生發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓大幅擾動。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法，其特征在于所述的電壓調(diào)節(jié)器由系統(tǒng)電壓測量單元、系統(tǒng)電壓給定單元、綜合比較單元、超前滯后放大單元、輸出限幅單元和投入退出控制單元組成，通過系統(tǒng)電壓測量單元獲得系統(tǒng)電壓us， 通過系統(tǒng)電壓給定單元獲得的系統(tǒng)電壓給定值Usgd，通過綜合比較單元將系統(tǒng)電壓Us與系統(tǒng)電壓給定值Usgd作比較，得到電壓差Usgd-Us,該電壓差Usgd-Us經(jīng)超前滯后放大單元后得到輸出信號，再經(jīng)輸出限幅單元后輸出限幅結(jié)果upsvr，最后經(jīng)投入退出控制單元后輸出限幅結(jié)果Upsvr至勵磁調(diào)節(jié)器控制勵磁電流，使系統(tǒng)電壓維持在穩(wěn)定運行范圍；電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法，其內(nèi)容如下1)在發(fā)電機起勵、同期并網(wǎng)和解列期間退出電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器人工投入前， 電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)電壓給定值Usgd自動跟蹤系統(tǒng)電壓Us ；人工退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器在4 個運算周期前的輸出值疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的發(fā)電機電壓給定值上，電壓調(diào)節(jié)器給定值上限為1. lp. u.，電壓調(diào)節(jié)器給定值下限為0. 95p. u.；2)當電力系統(tǒng)只有一個系統(tǒng)電壓測量單元時，系統(tǒng)電壓測量單元故障時自動退出電壓調(diào)節(jié)器，退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器的輸出值立即疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的給定值上；3)當電力系統(tǒng)具有二個系統(tǒng)電壓測量單元時，當一個系統(tǒng)電壓測量單元故障時切到另一個系統(tǒng)電壓測量單元運行；當二個系統(tǒng)電壓測量單元同時發(fā)生斷線故障時，自動退出電壓調(diào)節(jié)器，退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器的輸出值立即疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的給定值上。4)發(fā)電機并網(wǎng)后，勵磁調(diào)節(jié)器在電壓閉環(huán)控制方式運行，并沒有勵磁限制發(fā)生情況下才允許投入電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器。
本發(fā)明用安全可靠的方法完成電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器的無擾動的投入和退出，避免發(fā)生發(fā)電機無功、發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓大幅擾動。下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為本發(fā)明含有電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器的勵磁調(diào)節(jié)器數(shù)學模型圖(上面的虛線框內(nèi)表示電壓調(diào)節(jié)器的模型，下面的虛線框內(nèi)表示勵磁調(diào)節(jié)器的模型)。圖2為本發(fā)明電壓調(diào)節(jié)器的原理圖。圖3為未采用本發(fā)明提出的PSVR投入退出控制方法，在系統(tǒng)電壓測量單元故障退出PSVR時引起的機端電壓波動情況。圖4為采用本發(fā)明提出的PSVR投入退出控制方法，在系統(tǒng)電壓測量單元故障退出 PSVR時引起的機端電壓波動情況。圖中，Ug-發(fā)電機電壓，Ugd-發(fā)電機機端電壓給定值，Us-系統(tǒng)電壓，Usgd-系統(tǒng)電壓給定，Uuel-低勵限制輸出，V/Hz_out為V/Hz限制輸出，Utc-調(diào)差環(huán)節(jié)輸出，Utest-階躍試驗輸入，Uss-電力系統(tǒng)穩(wěn)定器輸出，Uoel-過勵限制輸出，Upsvk-電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器輸出，Kaw-自動方式控制放大倍數(shù)，Kpsvk-電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)。S為復頻變量，Tsl、Ts2、Ts3為電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器相位補償時間常數(shù)，TA1、TA2、TA3、TA4為勵磁調(diào)節(jié)器超前滯后時間常數(shù)。
具體實施例方式如圖1-2所示，所述的電壓調(diào)節(jié)器由系統(tǒng)電壓測量單元1、系統(tǒng)電壓給定單元2、綜合比較單元3、超前滯后放大單元4、輸出限幅單元5和投入退出控制單元6組成，通過系統(tǒng)電壓測量單元獲得系統(tǒng)電壓Us，通過系統(tǒng)電壓給定單元獲得的系統(tǒng)電壓給定值Usgd，通過綜合比較單元將系統(tǒng)電壓Us與系統(tǒng)電壓給定值Usgd作比較，得到電壓差Usgd-Us,該電壓差 Usgd-Us經(jīng)超前滯后放大單元后得到輸出信號，再經(jīng)輸出限幅單元后輸出限幅結(jié)果Upsvr,最后經(jīng)投入退出控制單元后輸出限幅結(jié)果Upsvr至勵磁調(diào)節(jié)器控制勵磁電流，使系統(tǒng)電壓維持在穩(wěn)定運行范圍。系統(tǒng)電壓通過電壓調(diào)節(jié)器(以下簡稱PSVR)參與發(fā)電機勵磁控制，電壓調(diào)節(jié)器投入退出的方法如下1)在發(fā)電機起勵、同期并網(wǎng)和解列期間退出電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器；2)通過檢測發(fā)電機出口斷路器是否合位和發(fā)電機電流是否大于10%發(fā)電機額定電流同時系統(tǒng)電壓大于80%來判斷發(fā)電機是否并網(wǎng)運行，確認發(fā)電機并網(wǎng)運行后，若需人工投入電壓調(diào)節(jié)器，檢查電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)電壓給定值Usgd與系統(tǒng)電壓Us 一致后，投入電壓調(diào)節(jié)器；3)人工退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器在4個運算周期前的輸出值疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的發(fā)電機電壓給定值Ugd上，電壓調(diào)節(jié)器給定值上限為1. lp. u.，電壓調(diào)節(jié)器給定值下限為 0. 95p. u.；4)當電力系統(tǒng)只有一個系統(tǒng)電壓測量單元時，系統(tǒng)電壓測量單元故障時自動退出電壓調(diào)節(jié)器，退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器的輸出值立即疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的給定值上；
5)當電力系統(tǒng)具有兩個系統(tǒng)電壓測量單元時，當一個系統(tǒng)電壓測量單元故障時切到另一個系統(tǒng)電壓測量單元運行；當兩個系統(tǒng)電壓測量單元同時發(fā)生故障時，自動退出電壓調(diào)節(jié)器，退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器的輸出值立即疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的給定值上。圖3和圖4分別為是否采用本專利提出的電壓調(diào)節(jié)器投入退出控制方法時，電壓調(diào)節(jié)器投入退出時會弓丨起發(fā)電機機端電壓大幅波動，如在系統(tǒng)電壓測量單元故障退出PSVR 時引起機端電壓大幅波動。圖3在系統(tǒng)電壓測量單元故障退出PSVR時引起機端電壓大幅波動。圖4在系統(tǒng)電壓測量單元故障退出PSVR時機端電壓波動很小。
權(quán)利要求
1.電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法，其特征在于所述的電壓調(diào)節(jié)器由系統(tǒng)電壓測量單元、系統(tǒng)電壓給定單元、綜合比較單元、超前滯后放大單元、輸出限幅單元和投入退出控制單元組成，通過系統(tǒng)電壓測量單元獲得系統(tǒng)電壓us，通過系統(tǒng)電壓給定單元獲得的系統(tǒng)電壓給定值Usgd，通過綜合比較單元將系統(tǒng)電壓Us與系統(tǒng)電壓給定值Usgd作比較，得到電壓差^rUs，該電壓差Usgd-UjS超前滯后放大單元后得到輸出信號，再經(jīng)輸出限幅單元后輸出限幅結(jié)果，最后經(jīng)投入退出控制單元后輸出限幅結(jié)果至勵磁調(diào)節(jié)器控制勵磁電流， 使系統(tǒng)電壓維持在穩(wěn)定運行范圍；電壓調(diào)節(jié)器的投入退出方法如下1)在發(fā)電機起勵、同期并網(wǎng)和解列期間退出電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器人工投入前，電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)電壓給定值Usgd自動跟蹤系統(tǒng)電壓Us ；人工退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器在4個運算周期前的輸出值Upsvr疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的發(fā)電機電壓給定值Ugd上，電壓調(diào)節(jié)器給定值上限為1. lp. u.，電壓調(diào)節(jié)器給定值下限為0. 95p. u.；2)當電力系統(tǒng)只有一個系統(tǒng)電壓測量單元時，系統(tǒng)電壓測量單元故障時自動退出電壓調(diào)節(jié)器，退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器的輸出值立即疊加到勵磁調(diào)節(jié)器的給定值上；3)當電力系統(tǒng)具有二個系統(tǒng)電壓測量單元時，當一個系統(tǒng)電壓測量單元故障時切到另一個系統(tǒng)電壓測量單元運行；當二個系統(tǒng)電壓測量單元同時發(fā)生故障時，自動退出電壓調(diào)節(jié)器，退出瞬間，將電壓調(diào)節(jié)器的輸出值疊加立即到勵磁調(diào)節(jié)器的給定值上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器投入退出方法。目前，發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器都是以控制發(fā)電機機端電壓為目標，在電網(wǎng)故障需要更多無功功率以提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性方面存在不足。本發(fā)明的系統(tǒng)電壓通過電壓調(diào)節(jié)器參與發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器的控制，本發(fā)明在發(fā)電機起勵、同期并網(wǎng)和解列期間退出電壓調(diào)節(jié)器，當電力系統(tǒng)只有一個系統(tǒng)電壓測量單元時，系統(tǒng)電壓測量單元故障時自動退出電壓調(diào)節(jié)器；當電力系統(tǒng)具有二個系統(tǒng)電壓測量單元時，當一個系統(tǒng)電壓測量單元故障時切到另一個系統(tǒng)電壓測量單元運行；當二個系統(tǒng)電壓測量單元同時發(fā)生故障時，自動退出電壓調(diào)節(jié)器。本發(fā)明用安全可靠的方法完成電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器的無擾動的投入和退出，避免發(fā)生發(fā)電機無功、發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓大幅擾動。
文檔編號H02J3/00GK102280887SQ201110256579
公開日2011年12月14日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者俞鴻飛, 盧嘉華, 吳夏軍, 曹成軍, 陳新琪 申請人:浙江省電力試驗研究院, 浙江省電力試驗研究院技術(shù)服務中心