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1、电 力 系 统 自 动 化1999年10月 AutomationofElectricPowerSystems 第23卷 第19期43电力系统辨识建模和暂态稳定校核分析沈善德 朱守真 焦连伟 门 琨 郑竞宏曲祖义 蒋建民 朱万国(清华大学电机系 100084 北京)(东北电网调度通讯中心 110046 沈阳)李伟清 许 伟 蒋 蕾(东北电力科学院 110006 沈阳)摘 要 总结了东北电网发电机、励磁系统、原动机和调速系统以及综合负荷四大参数测试工作的阶段研究成果,结合东北电网通辽电厂200MW汽轮发电机全套参数的测试结果,进行了220kV线路带负荷切除现场试验。
2、对实测参数进行动态校核,证明参数辨识方法的有效性;并应用于暂态稳定的分析计算,为提高电厂总出力提供了依据,取得了预期的效果。关键词 系统辨识 动态建模 稳定校核分类号 TM712TM740 引言1 通辽地区四大参数测试和数学模型建立我国已进入大电网、大机组、高电压的新时期。111 测试电厂的选择电网的规划、设计、运行和管理对电网分析计算的准选择通辽电厂(4×200MW)及通辽电网作为确性提出了更高的要求,而正确的元件模型和符合测试点,主要考虑:实际的电网参数则是其基础。近年来国内电网对四a1通辽电厂地处内蒙古东部,地区负荷较小大参数(即发电机、励磁系统、原动机和调速系统以(100MW左
3、右),电厂大部分出力经3条200多km及综合负荷的参数)测试和动态建模的呼声很高,在的220kV线路送向东北主网,是长距离供电的终1990年全国电网会议上,被列为急需解决的课题之端电厂。现场试验对全网影响较小,计算校核中外部一。随着调度自动化系统的发展,计算机硬件日趋完网络参数不占主要地位,有利于分析所测参数的准善,各种应用软件逐步充实,特别是近年来电网仿真确性。系统、EMS等应用软件投入运行,就更需要建立电b1电厂受系统暂态稳定性限制,正常窝电约100MW,希望通过参数测试和校核,挖掘潜力,测网参数动态数据,以提高分析计算的准确性,使调度试时系统潮流接线图如图1所示。自动化和电网安全
4、分析水平达到一个新的高度。早在70年代,美国电力科学研究院(EPRI)提出“要用新型在线测试技术进行参数测量”,并强调“电机参数与运行方式密切相关”,IEEE相继公布有关四大参数的数学模型。80年代辨识技术及测试手段的发展,促使美、日、加多国进一步开展参数测试研究,但由于工作涉及面广,协调比较困难,且方法不统一,使这方面的研究工作具有一定的难度。东北电力集团公司与清华大学电机系合作,多年来在东北电网开展四大参数测试工作。本文重点图1 通辽电厂650MW,150Mvar时的潮流图介绍在完成东北电网通辽电厂200MW汽轮发电及测点布置Fig.1Systemconfigurationandp
5、owerflow机组全套参数辨识后,在现场进行动态校核试验的结果。利用带负荷切除220kV线路的动态过程来112 现场测试条件与测试方法的考虑校核参数测试的可信度,并进一步将实测参数用于11211 参数测试条件暂态稳定计算和技术效益论证。a1正常运行中加伪随机信号或小扰动;b1利用机组大检修后的甩负荷试验;1999207207收稿。c1每类参数提供两种测试方法,供择优选用。4411212 参数测试方法程序可提供的É型、Ê型两类励磁调节器模型,与通a1发电机参数:时域小扰动法(机组固定不同辽电厂实际测得框图相差较大,原动机与调速器模的P,调整无功Q进行扰动);dq轴抛载法。型仅一种类型与
6、实测框图相差更大,负荷模型无差b1励磁系统参数:频域FFT法(伪随机法)和分方程模式。为此,对综合程序进行了相应修改,将时域小扰动法。所建立的四大参数模型写入程序。修改后程序对校c1原动机及调速系统参数:甩负荷法和同步器核例题进行了验证。计算结果说明所加新模型是正扰动法。确有效的。d1负荷模型:厂用负荷及电右线负荷用母联开2 通辽地区四大参数校核试验关扰动法;220kV变电站负荷用变压器有载调压分接头切换法(静负荷);变压器分接头一组取最高变211 试验目的比带负荷,另一组取最低变比备用,在低压母联环并参数测试后,对采集的数据进行处理和计算,获的突变法(动负荷)。得了全部所需参数。为了
7、校核这些参数和选用数学113 测试装置软硬件配置模型的准确性,在通辽地区进行了一次实际系统的结合四大参数辨识的需要已研究、编制一套适稳定试验。用于现场采样、离线数据处理、参数辨识的软件包,212 接线方式及测点布置并配备相应的硬件测试装置,具体如下:试验系统接线方式及测点布置如图1。试验时a1发电机参数和励磁系统参数测试:XR510C—采用正常运行方式,通辽电厂4台机运行,第1次14线磁带记录仪、数据采集接口板和L—A4型发电(600+j120
