一种同步发电机进相运行时功角计算方法

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1、湖南电力第31卷第5期HUNANEI正CTRICPOWER2011年10月doi：10．3969／j．issn．1008·0198．2011．05．003一种同步发电机进相运行时功角的计算方法徐波。李十幸(1．湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙410007；2．大唐湘潭发电有限责任公司，湖南湘潭411102)摘要：功角是判断机组运行稳定的一个重要参量。提出一种在进相运行工况下，实时计算发电机功角的新方法，该方法采用发电机运行中的实时同步电抗，并综合考虑变压器、线路等外部回路参数。通过试验及实际验证该方法具有很好的精度。关键词：同步发电机；进相运行；实时同步电抗；功角中图分类号：TM3

2、41文献标识码：A文章编号：1008—0198(2011)05—0008—04AcalculatingmethodofthepowerangleforsynchronousgeneratorsinphaseleadoperationXUBo，LIShi-xing2(1．HunanElectricPowerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China；2．DatangXiangtanPowerGenerationCo．，Ltd．，Xiangtan411102，China)Abstract：Powerangleisallimporta

3、ntparameterfordeterminingthestabilityofthepowersystem．Itproposesanonlinemeasurementoftheelectricsignalssuchastheactivepower，thegeneratorterminalvoltage，thefieldcurrentandthefieldvoltageinphaseleadoperation．Accordingtothismeasurementmethod，theunknowndynamicparameter(synchronousreactance)iscalcul

4、ated．Takingintoaccountoftheefectsoftheexteriorreactancetothemeasurementofthepowerangle，therealtimegeneratorpowerangleisfinallyobtained．nleaccuracyandpracticabilityofthismethodareprovedbythetest’sresults．Keywords：synchronousgenerator；phaseleadoperation；synchronousreactance；powerangle发电机由于励磁电流连续可

5、调，可以方便地吸1同步发电机的静稳定性收或发出无功，是一种优质的无功设备。一般对轻载线路出现的由充电电流引起的运行电压升高，可图1是考虑I台发电机连接于无穷大系统时的以通过调整发电机励磁电流，将发电机由滞相转为简化相量图。进相运行，吸收线路充电无功，将系统电压控制在图中外部电抗=+，=+五，如=合理水平。但发电机吸收无功不是毫无限制的，受氍+，。是和U之间的夹角，6是j5『和U之多重因素制约，如发电机静稳定储备、机端电压及间的夹角，6’是E和U之间的夹角。发电机端部构建发热情况等等。发电机功角是判断由图1可以得到以空载电势和同步电抗表示的机组运行稳定储备的重要指标。实时监测发电机在同

6、步发电机的电压方程为：进相运行中的功角可以保证机组在试验过程中的安fE=+’(1)全，合理控制发电机进相运行的深度。文中在考虑0=-la·一发电机参数饱和情况下对发电机内功角的实时计算同步发电机输出的电磁功率P。为：进行了研究，提出了一种考虑发电机铁芯饱和和外部电抗影响的实时功角计算方法。P：Ud．+．‘：sin6(2)收稿日期：2010-09-20·8·第31卷第5期徐波等：一种同步发电机进相运行时功角的计算方法2011年1O月的电气量，通过理论建立数学模型分析计算获得实时功角值。这种方法不需要在转子上安装传感器等设备，工程上实现比较容易。常用的功角间接测量法主要有2种：a．根据发

7、电机的向量图，在不考虑同步电抗饱和及外部电抗影响的情况下进行功角的计算，由于发电机在进相运行中处于饱和状态，且随着机端电压的改变，发电机的饱和程度也不同，因此使用此种方法进行计算的误差较大；b．根据发电机空载特性曲线和短路特性曲线求解功角，此种方法与前一种方法相比，误差较小，但需要特性曲线相当准确，且每种工况均需要查阅特性曲线图，比较麻烦。目前一般使用前一种方法，但实际操作中一般图1同步发电机进相运行时的相量图简单处理为固定的非饱和参数，得到的结果与实际从