專利名稱：計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法，主要應(yīng)用包括電網(wǎng)無功優(yōu)化、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)是指發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓變化量和發(fā)電機(jī)無功功率變化量的比值，調(diào)差系數(shù)值決定了發(fā)電機(jī)無功電壓調(diào)節(jié)特性。在電網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行過程中，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)不僅影響并聯(lián)機(jī)組無功分配，也是影響局部電網(wǎng)電壓的重要因素。合理整定調(diào)差系數(shù)可以充分發(fā)揮發(fā)電機(jī)自動(dòng)的連續(xù)無功調(diào)節(jié)能力，提高發(fā)電機(jī)對局部電網(wǎng)的電壓支撐能力，改善局部電網(wǎng)電壓質(zhì)量。迄今為止，國內(nèi)外勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)研究主要涉及調(diào)差系數(shù)對穩(wěn)定性的影響和單一運(yùn)行方式下以網(wǎng)損最小為目標(biāo)的調(diào)差系數(shù)優(yōu)化方法，尚無研究在電網(wǎng)全運(yùn)行方式下以滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求為目的的調(diào)差系數(shù)整定方法。目前各發(fā)電廠內(nèi)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定一般只考慮并聯(lián)機(jī)組無功分配，并未考慮不同調(diào)差系數(shù)對電網(wǎng)運(yùn)行電壓的影響，對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)的確定，一直沒有明確的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種科學(xué)合理，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用效果佳的計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法。本發(fā)明公開了一種計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法，該方法根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備參數(shù)建立電網(wǎng)潮流計(jì)算模型；采集包含電網(wǎng)全部運(yùn)行方式的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流計(jì)算，獲得在電網(wǎng)各種運(yùn)行方式下各變電站母線電壓與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系，以電網(wǎng)電壓運(yùn)行要求為限制，反推在全部運(yùn)行方式下使各變電站母線電壓滿足電網(wǎng)電壓運(yùn)行要求的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方案。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法，特征是它包括以下步驟I)建立電網(wǎng)潮流計(jì)算模型對電網(wǎng)按照電氣緊密程度劃分為若干區(qū)域電網(wǎng)，針對各區(qū)域電網(wǎng)無功發(fā)電及無功負(fù)荷水平，分別分析調(diào)差系數(shù)整定方案；①外部電網(wǎng)等值當(dāng)聯(lián)絡(luò)線對側(cè)為相鄰省電網(wǎng)，根據(jù)調(diào)度要求，聯(lián)絡(luò)線交換功率不得超限，這種情況下將節(jié)點(diǎn)等值為PQ節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)注入有功功率和無功功率取實(shí)測數(shù)據(jù)； 當(dāng)聯(lián)絡(luò)線對側(cè)變電站仍屬本省電網(wǎng)，根據(jù)調(diào)度要求，對側(cè)變電站電壓調(diào)節(jié)由相鄰區(qū)域電網(wǎng)承擔(dān)，因此將節(jié)點(diǎn)等值為PV節(jié)點(diǎn)，即注入有功功率取實(shí)測數(shù)據(jù)，電壓恒定；②電網(wǎng)拓?fù)浼霸O(shè)備參數(shù)采集采集電網(wǎng)各變電站變壓器、輸電線路、電容/電抗器設(shè)備，及各發(fā)電廠發(fā)電機(jī)、主變壓器設(shè)備參數(shù)，結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立電網(wǎng)潮流計(jì)算基本信息；
③確定各發(fā)電機(jī)模型電網(wǎng)無功電壓調(diào)節(jié)主要依靠大型火力發(fā)電廠進(jìn)行，水力發(fā)電機(jī)廠和其他類型發(fā)電廠主要提供有功功率，因此，將各水力發(fā)電機(jī)組、小型火力發(fā)電機(jī)組和其他類型發(fā)電機(jī)組作為PQ型發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，即發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)注入有功功率和無功功率取實(shí)測數(shù)據(jù)，此類發(fā)電機(jī)不參與無功電壓調(diào)節(jié)；將各主要火力發(fā)電機(jī)組作為PVMf δ節(jié)點(diǎn)，此類發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)注入有功功率為實(shí)測數(shù)據(jù)，無功功率由調(diào)差系數(shù)S和該發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓共同決定，即其中Qe為發(fā)電機(jī)無功功率，VMf機(jī)組高壓側(cè)電壓目標(biāo)值，Ve為發(fā)電機(jī)高壓側(cè)實(shí)際電壓，S為發(fā)電機(jī)組在高壓側(cè)母線處調(diào)差系數(shù)；在電網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行過程中，無功負(fù)荷隨時(shí)間變化，使得電網(wǎng)各母線電壓波動(dòng)，此類發(fā)電機(jī)按照調(diào)差系數(shù)決定的無功電壓特性曲線調(diào)節(jié)無功功率，參與電網(wǎng)無功電壓調(diào)節(jié)；2)采集包含電網(wǎng)全部運(yùn)行方式的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)際電網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行過程中，隨著負(fù)荷的變化，電網(wǎng)運(yùn)行方式也隨之改變，不同時(shí)刻電網(wǎng)實(shí)測運(yùn)行數(shù)據(jù)表征當(dāng)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行方式，在調(diào)差系數(shù)整定分析過程中，選取不同時(shí)段較長時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，使得所選數(shù)據(jù)包含電網(wǎng)各種運(yùn)行方式，保證所得結(jié)果對各種運(yùn)行方式都有很好的適應(yīng)性，所采集的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括上述潮流計(jì)算模型中各發(fā)電機(jī)組和變電站母線的有功功率、無功功率、節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)；3)獲得各變電站母線電壓與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系對不同的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)值，根據(jù)潮流計(jì)算模型和一段時(shí)間內(nèi)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)潮流計(jì)算，得到與調(diào)差系數(shù)值相對應(yīng)的各變電站母線電壓連續(xù)變化曲線，提取電壓曲線特征建立變電站母線電壓與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系；4)給出滿足電網(wǎng)電壓運(yùn)行要求的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方案以電網(wǎng)電壓運(yùn)行要求為限制，根據(jù)電網(wǎng)各變電站母線電壓與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系反推出調(diào)差系數(shù)合理整定范圍，進(jìn)而制定該地區(qū)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方案；5)按1)-4)步驟對電網(wǎng)各發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)進(jìn)行整定，能保證在電網(wǎng)全部運(yùn)行方式下，各變電站母線電壓符合電網(wǎng)運(yùn)行要求。本發(fā)明計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在 對電網(wǎng)進(jìn)行分塊，充分考慮不同電網(wǎng)無功電源和無功負(fù)荷水平；基于實(shí)際電網(wǎng)信息建立潮流計(jì)算模型，能充分體現(xiàn)對不同位置發(fā)電機(jī)的無功電壓調(diào)節(jié)要求；潮流計(jì)算采用電網(wǎng)不同時(shí)段，不同負(fù)荷水平的發(fā)電負(fù)荷數(shù)據(jù)，保證了計(jì)算結(jié)果對電網(wǎng)全部運(yùn)行方式有較好的適應(yīng)性；該方法針對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)對變電站母線電壓的影響作了定量分析，解決了以往調(diào)差系數(shù)整定單純依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的不足，其方法科學(xué)合理，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用效果佳。


附圖為A電網(wǎng)某樞紐變電站母線運(yùn)行電壓對比曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法，它包括以下步驟I)建立電網(wǎng)潮流計(jì)算模型對電網(wǎng)按照電氣緊密程度劃分為若干區(qū)域電網(wǎng)，針對各區(qū)域電網(wǎng)無功發(fā)電及無功負(fù)荷水平，分別分析調(diào)差系數(shù)整定方案；①外部電網(wǎng)等值當(dāng)聯(lián)絡(luò)線對側(cè)為相鄰省電網(wǎng)，根據(jù)調(diào)度要求，聯(lián)絡(luò)線交換功率不得超限，這種情況下將節(jié)點(diǎn)等值為PQ節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)注入有功功率和無功功率取實(shí)測數(shù)據(jù)； 當(dāng)聯(lián)絡(luò)線對側(cè)變電站仍屬本省電網(wǎng)，根據(jù)調(diào)度要求，對側(cè)變電站電壓調(diào)節(jié)由相鄰區(qū)域電網(wǎng)承擔(dān)，因此將節(jié)點(diǎn)等值為PV節(jié)點(diǎn)，即注入有功功率取實(shí)測數(shù)據(jù)，電壓恒定；②電網(wǎng)拓?fù)浼霸O(shè)備參數(shù)采集采集電網(wǎng)各變電站變壓器、輸電線路、電容/電抗器設(shè)備，及各發(fā)電廠發(fā)電機(jī)、主變壓器設(shè)備參數(shù)，結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立電網(wǎng)潮流計(jì)算基本信息；③確定各發(fā)電機(jī)模型電網(wǎng)無功電壓調(diào)節(jié)主要依靠大型火力發(fā)電廠進(jìn)行，水力發(fā)電機(jī)廠和其他類型發(fā)電廠主要提供有功功率，因此，將各水力發(fā)電機(jī)組、小型火力發(fā)電機(jī)組和其他類型發(fā)電機(jī)組作為PQ型發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，即發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)注入有功功率和無功功率取實(shí)測數(shù)據(jù)，此類發(fā)電機(jī)不參與無功電壓調(diào)節(jié)；將各主要火力發(fā)電機(jī)組作為PVMf δ節(jié)點(diǎn)，此類發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)注入有功功率為實(shí)測數(shù)據(jù)，無功功率由調(diào)差系數(shù)S和該發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓共同決定，即
權(quán)利要求
1.一種計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法，特征是它包括以下步驟I)建立電網(wǎng)潮流計(jì)算模型
全文摘要
本發(fā)明是一種計(jì)及電網(wǎng)全運(yùn)行方式的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方法，其特點(diǎn)是包括建立外部電網(wǎng)等值、電網(wǎng)拓?fù)浼霸O(shè)備參數(shù)采集和確定各發(fā)電機(jī)模型為內(nèi)容的電網(wǎng)潮流計(jì)算模型，采集包含電網(wǎng)全部運(yùn)行方式的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，獲得各變電站母線電壓與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，給出滿足電網(wǎng)電壓運(yùn)行要求的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)整定方案等步驟，對電網(wǎng)各發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)進(jìn)行整定，能保證在電網(wǎng)全部運(yùn)行方式下，各變電站母線電壓符合電網(wǎng)運(yùn)行要求。具有方法科學(xué)合理，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用效果佳等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02J3/16GK102593839SQ20121004129
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者劉柏林, 姜旭, 孫福壽, 安軍, 李育發(fā), 王建勛, 王明星, 王春華, 穆鋼, 范國英, 鄭太一, 郭雷, 閆宇 申請人:東北電力大學(xué), 吉林省電力有限公司