[发明专利]基于同步发电机异步旋转频率响应试验的参数测试方法

权利要求书

1.基于同步发电机异步旋转频率响应试验电气参数测试方法，其特征在于：包含如下步骤：

步骤1：获得不同转差频率下同步发电机异步运行状态的试验数据，所述试验数据至少包含发电机定子电压、定子电流和励磁绕组电流；

步骤2：对不同频率的定子电压和定子电流和励磁绕组电流录波数据进行滤波和频谱分析，对定子电压和定子电流进行派克变换，分别得到交直轴电压和交直轴电流；

步骤3：根据不同频率的定子电压、定子电流、励磁绕组电流、定子绕组的电阻和交直轴的同步电抗，求解不同频率直轴和交轴的运算电抗，并获得频率相关的特性曲线；

步骤4：对该曲线进行拟合，输出同步发电机的电气参数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获得不同转差频率下同步发电机异步运行状态的试验数据，采用单机-并联电容的接线方式，励磁系统退出，励磁绕组回路短路，在发电机定子对地回路连接有电容器和电阻串接支路，电容器两端并联有一定容量的电阻(MOV)，转子拖动并保持一定转速，发电机发生异步自激磁，发电机此时处在异步运行方式；机端电压用三相电压互感器(PT)测量得到，机端电流用三相电流互感器(CT)测量得到，励磁绕组电流用变送器测量得到。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获得不同转差频率下同步发电机异步运行状态的试验数据，采用单机-试验电源的接线方式，励磁系统退出，励磁绕组回路短路；试验电源为变频电源，待测同步发电机被拖动至额定转速；机端电压用三相电压互感器(PT)测量得到，机端电流用三相电流互感器(CT)测量得到，励磁绕组电流用变送器测量得到。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获得不同转差频率下同步发电机异步运行状态的试验数据，采用单机-试验电源的接线方式，励磁系统退出，励磁绕组回路短路；试验电源为工频电源，待测同步发电机被拖动至其他转速；机端电压用三相电压互感器(PT)测量得到，机端电流用三相电流互感器(CT)测量得到，励磁绕组电流用变送器测量得到。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：求解不同频率直轴运算电抗X_d(js)和交轴运算电抗X_q(js)、励磁绕组传递函数G_f(js)的公式如下：

其中，U_d、U_q为交直轴电压，I_d、I_q为交直轴电流，I_f为励磁绕组电流、s为角速度，r_a为定子绕组的电阻，I_d为直轴电流，I_q为交轴电流，U_d为直轴电压，U_q为交轴电压。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

直轴运算电抗X_d(js)和交轴运算电抗X_q(js)、励磁绕组传递函数G_f(js)与频率之间的函数关系如式4：

其中，r_a为定子绕组的电阻，s＝2πf，j为复数的虚数单位，x_d为直轴同步电抗、x′_d为直轴瞬态电抗、x″_d为直轴超瞬态电抗、T’_d为直轴瞬态时间常数、T″_d为直轴超瞬态时间常数、T’_do为定子开路时的直轴瞬态时间常数、T″_do为定子开路时的直轴超瞬态时间常数；x_q为交轴同步电抗、x′_q为交轴瞬态电抗、x″_q为交轴超瞬态电抗、T’_q为交轴瞬态时间常数、T_q″为交轴超瞬态时间常数、x_ad为直轴电枢反应电抗、T_Dσ为直轴阻尼绕组的漏磁时间常数、r_f为励磁绕组电阻，x_d、T’_do、x_q、r_a、x_ad为常规同步发电机型式试验中能准确获得的参数，利用式4对步骤4中获得的运算电抗频率特性曲线，进行曲线拟合，可以获得试验频率下的电气参数，包括x′_d、x″_d、T_d、T″_d、x′_q、x″_q、T_q、T″_q、r_f、T_Dσ。