[发明专利]基于相量测量技术的励磁系统调节性能在线监视分析方法

权利要求书

1.基于相量测量技术的励磁系统调节性能在线监视分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)利用相量测量单元采集的机组及其励磁系统实时PMU数据，在线监视关键电气量的变化情况，实时检测机组扰动的发生及其励磁系统调节动作的响应，所述关键电气量包括机端电压/电流、励磁电压；

2)实时分析计算机组励磁系统在扰动过程中的动态行为特性，包括扰动出现时间、励磁电压/电流的最大值及其出现时间、机端电压稳定时间、扰动前/后电压静态调整率、励磁电压倍数、励磁系统电压响应时间和电压暂态调整率。

2.根据权利要求1所述的基于相量测量技术的励磁系统调节性能在线监视分析方法，其特征在于：在所述步骤1)中，通过实时提取机组机端电压/电流PMU数据，计算判断机组机端电压/电流PMU数据在给定时间内的变化量超过相应的设定门槛值来确定机组受到扰动；在准确检测到机组扰动后，判断分析其对应的励磁电压变化趋势是否符合该次扰动对应的实际物理响应情况，并根据励磁电压变化量超过设定门槛确定励磁系统动作。

3.根据权利要求1所述的基于相量测量技术的励磁系统调节性能在线监视分析方法，其特征在于：在所述步骤2)中，在检测到该次机组扰动励磁系统调节动作的情况下，提取并记录扰动出现时间、励磁电压/电流的最大值及其出现时间，并对励磁系统的调节特性进行计算，包括机端电压稳定时间、扰动前/后电压静态调整率、电压暂态调整率、励磁电压倍数和励磁系统电压响应时间，具体确定与计算如下：

21)机端电压稳定时间

通过判断扰动发生后连续T_n秒之内最大电压与最小电压之差不超过电压恢复死区范围来确定电压恢复时间，并取T_n秒中首次进入电压恢复死区范围时刻为机端电压恢复时刻；

22)电压调节精度计算公式：

δstu=max{|Umax-Uave|,|Umin-Uabe|}UN×100%---(1)]]>

式中：δ_stu为电压调节精度，U_max为计算时段T_s内的最大电压，U_min为计算时段T_s内的最小电压，U_ave为计算时段T_s内的电压平均值，U_N为机端电压额定值，电压调节精度计算分为扰动前电压调节精度和扰动后电压调节精度；

23)电压暂态调整率

Δp=|Us-Ud|UN×100%---(2)]]>

式(2)中：Δ_p为电压暂态调整率，U_s为扰动前机端电压幅值，U_d为扰动后机端电压幅值，U_N为机组额定电压幅值，U_d取为扰动结束时刻后T_n秒内电压的平均值；

24)励磁电压倍数

励磁电压倍数K_fp是指扰动过程中出现的最大励磁系统电压U_fp与额定励磁电压U_fN之比，即：

Kfp=UfpUfN---(3)]]>

对于励磁系统调节动作为减励磁的调节，由于不存在顶值励磁电压所以不需要进行该项参数计算；

25)励磁系统电压响应时间

励磁系统电压响应时间T_g是指励磁系统输出电压达到最大电压U_fp与额定励磁电压U_fN之差的95％所需时间的秒数，对于实时的PMU离散数据点采用线性插值的方法来准确确定励磁系统电压响应时间T_g，对于励磁系统调节动作为减励磁的调节，由于不存在顶值励磁电压所以不需要进行该项参数计算。

4.根据权利要求3所述的基于相量测量技术的励磁系统调节性能在线监视分析方法，其特征在于：在所述步骤22)中，对于扰动前电压调节精度计算：计算时段T_s为本次扰动发生时刻t₁前T_s秒，如果上一次扰动结束时刻到本次扰动发生时刻的时间间隔T_diff＜T_s，则T_s取为T_diff；对于扰动后电压调节精度计算：计算时段T_s为本次扰动结束时刻t₂后T_s秒，如果本次扰动结束时刻到下一次扰动发生时刻的时间间隔T_diff＜T_s，则T_s取为T_diff。