[发明专利]一种励磁调节器定子电流限制的状态控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种励磁调节器定子电流限制的状态控制方法及装置，涉及电力系统运行及安全技术领域。方法包括：在励磁调节器正常运行时，在电力系统发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降时，通过励磁调节器进行强励调节动作，使得同步发电机的定子电流增大，满足定子电流限制判据后，将励磁调节器主环输出切换为定子电流限制系统环节输出；在励磁调节器的状态为定子电流限制系统环节输出时，若电力系统再次发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降，根据一状态切换判据，判断当前工况是否满足状态切换判据；在当前工况满足状态切换判据时，将定子电流限制系统环节输出切换为励磁调节器主环输出，以通过励磁调节器再次进行强励调节动作。

技术领域

本发明涉及电力系统运行及安全技术领域，尤其涉及一种励磁调节器定子电流限制的状态控制方法及装置。

背景技术

随着我国电力系统的发展，电力系统的结构和运行方式日趋复杂，电力系统的稳定性问题越来越重要。目前，同步发电机的励磁控制系统被认为是提高和改善电力系统稳定性最经济最有效的措施。如图1所示，同步发电机的励磁控制系统10一般包括励磁功率单元101和励磁调节器(Automatic Voltage Regulator，简称AVR)102。其中励磁功率单元101向同步发电机20的磁场绕组提供电源以建立磁场，而励磁调节器102根据输入信号和给定的调节准则(如根据采集的同步发电机输出侧的检测信息)控制励磁功率单元101的输出，达到调节励磁电流的目的，用来维持同步发电机20的电压恒定，满足电力系统安全运行的需要。励磁调节器在完成维持电压水平，提供无功功率的同时，通过增加辅助限制环节可提高励磁控制系统的安全，获得更优良的控制性能。因此励磁系统辅助限制的研究对发电机本身乃至电力系统的稳定运行有重大意义，其中，定子电流限制(Stator Current Limit，SCL)环节是辅助限制中一个典型附加控制功能。定子电流限制介入到AVR主环的方式可以如图2所示，其中U_EER表示机端电压与给定值的偏差量，其为AVR主环输出，U_SCLind为SCL环节输出，LV为低通比较门，PID为AVR控制模型，U_A为AVR输出，用于输出到励磁功率单元。

定子电流限制介入主环的方式的工作过程是：AVR正常运行时，AVR主环起作用，而SCL环节不起作用。如果电力系统发生某种故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降，AVR会进行强励调节，满足SCL环节判据后，从而AVR可以由AVR主环切换到SCL环节。但是，现有技术存在的问题是，在AVR此时处于SCL环节控制时，若电力系统再次发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降，则AVR无法进行再一次的强励调节，导致电力系统的电压过低，造成电力系统崩溃。

发明内容

本发明的实施例提供一种励磁调节器定子电流限制的状态控制方法及装置，以解决AVR处于SCL环节控制时，若电力系统再次发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降，则AVR无法进行再一次的强励调节，导致电力系统的电压过低，造成电力系统崩溃的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种励磁调节器定子电流限制的状态控制方法，包括：

在励磁调节器正常运行时，监测电力系统是否发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降；

在电力系统发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降时，通过励磁调节器进行强励调节动作，使得同步发电机的定子电流增大，满足定子电流限制判据后，将励磁调节器主环输出切换为定子电流限制系统环节输出；

在励磁调节器的状态为定子电流限制系统环节输出时，若电力系统再次发生故障或扰动导致同步发电机的机端电压下降，根据一状态切换判据，判断当前工况是否满足所述状态切换判据；

在当前工况满足所述状态切换判据时，将定子电流限制系统环节输出切换为励磁调节器主环输出，以通过励磁调节器再次进行强励调节动作。