[发明专利]一种基于振荡能量注入的励磁系统负阻尼检测方法

摘要

本发明公开了一种基于振荡能量注入的励磁系统负阻尼检测方法，涉及电力系统动态稳定技术领域。对所述的励磁系统振荡能量注入由公式计算；通过辨识算法，只提取所关心的振荡频率的振荡分量进行计算；以振荡能量注入的正负来判定励磁系统阻尼的负和正。采用直接测量的发电机励磁电压uf和励磁电流if来检测励磁系统阻尼，避免对发电机内部变量进行重构，因此计算简单；由于不需要用到发电机内部参数，避免了因发电机参数不准确而造成的误差，因此计算更加准确。从发电机监控系统数据库中提取振荡期间的励磁电压和励磁电流进行励磁系统阻尼特性分析；也可编程作为一个子程序，集成于发电机监控系统中应用。

主权项

一种基于振荡能量注入的励磁系统负阻尼检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选择振荡期间待检测发电机的励磁电压和励磁电流进行分析；2)利用辨识算法对测量获得的的励磁电压和励磁电流进行辨识，分别辨识出所选择时间窗口内励磁电压和励磁电流的振荡幅值A、衰减因子σ、振荡频率f 和初始相位3)选择待分析振荡模式，根据励磁电压和励磁电流重构公式以及所要分析的振荡频率对应的振荡幅值A、衰减因子σ、振荡频率f和初始相位在时域内分别重构励磁电压振荡分量和励磁电流振荡分量，得到Δu_f(t)和Δi_f(t)；4)励磁系统向发电机中注入的振荡能量为：$W_{\mathrm{ex}}={\∫}_{t_1}^{t_2}\mathrm{\Δ}{u}_f\left(t\right)\mathrm{\Δ}{i}_f\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(16\right)$式中：Δu_f为励磁电压的待分析振荡模式分量，Δi_f为励磁电流待分析振荡模式分量；5)将式(16)离散化，得到式(22)$W_{\mathrm{ex}}\left(k\right)=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{u}_f\left(j\right)\mathrm{\Δ}{i}_f\left(j\right)\mathrm{\Δt}---\left(22\right)$将式(22)进一步化简为递推的振荡能量计算公式：W_ex(0)＝0                                           (23)W_ex(k)＝W_ex(k‑1)+Δu_f(k)Δi_f(k)Δt (k＞0)按照振荡能量计算公式(23)计算待分析振荡模式注入的振荡能量，形成励磁系统注入能流曲线W_ex；6)计算机判定，如果励磁系统注入能流曲线W_ex曲线斜率为正，励磁系统呈现负阻尼，励磁系统使电力系统待分析振荡模式的阻尼比降低；如果注入能流曲线W_ex曲线斜率为负，该系统呈现正阻尼，励磁系统使电力系统待分析振荡模式阻尼比增加。