发电机内电势功角测量技术介绍ppt课件.ppt

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1、发电机内电势功角测量方法技术介绍报告内容1技术发展背景2直接发电机功角测量原理介绍3发电机输入输出信号介绍4内电势的计算方法介绍5直接发电机功角测量技术特点6几种测量方法的比较7工程实施及验证情况8技术总结与未来展望第一节技术发展背景1功角实时同步测量的重要意义技术背景►发电机功角是表征电力系统安全稳定运行的主要状态变量之一。►直接测量发电机功角可检验EMS系统在线状态估计和静态安全分析的计算结果►准确测量发电机功角还是通过推算发电机功角，反映了PMU检测技术和WAMS的应用水平►发电机功角是WAMS系统电网三大动态稳定分析的重要数据源1、记录电网扰动的状态轨迹2、改善EMS

2、状态估计的精度3、用于校验发电机特性参数►发电机功角是电网扰动和失稳轨迹的重要记录数据技术背景2国内外广域同步相量测量系统研究现状90年代以来，GPS时间同步技术、数据通信网络技术、光纤数字传输技术、高速交流采样/快速富氏变换、数字信号处理技术的发展，推动广域同步相量测量技术快速发展。最早应用于美国和欧洲等电力系统。美国西部联合电力WSCC通过WAMS开发了基于高速监测和快速控制的系统调度运行方式以避免系统大范围的停运。日本应用同步相量测量技术开发了在线全局动态监测系统，用于研究广域低频振荡。西班牙CSE电力公司在SCADA/EMS在线系统中，利用相量测量来改善状态估计

3、的迭代过程加拿大Hydro-Quebec的利用相角测量改善发电机的PSS控制输入，以改善互联网电网的振荡衰减。华东电网从1999年起，同步相量测量系统在华东电网中进行应用。取得了一定的运行维护经验。东北电网、江苏电网、三峡电网、华北电网、南方电网、台湾电网已实施了WAMS计划。2004年，华东电网公司与南瑞集团合作，研究广域动态监测保护控制系统（WAMAP）在华东电网的应用，同时展开了对发电机功角及内电势同步测量实用性的综合研究。技术背景国内PMU技术的试点应用始于1998年，华东电网公司/电科院、清华大学/四方公司、河海大学等研究用PMU实现发电机功角检测技术都在2

4、002年。技术背景PMU发电机功角测量技术主要方法情况1、转速积分法2、算法补偿法核心思路：采用等效电路模型及机组同步电抗参数计算积分常数作为积分初始角，利用转速脉冲积分来计算转子位置，然后直接算出发电机功角。核心思路：在扰动情况下，通过派克方程计算发电机功角，研究补偿算法修正发电机参数，从而弥补发电机功角计算误差。1、用派克方程计算实时功角2、根据摇摆方程计算角频率偏差及平均电磁功率Pe。3、计算远离次暂态程度的系数4、得到修正后的功角国家型号功角测量初相角测量测量方式美国SEL734ArbiterSystems1133AMacrodyne1690台湾ADX3000四方CS

5、S200PAC2000SMU-1G电科院南瑞河海PMU/GPS-I×××××××××手动自动通过计算获取××××键相键相键相+转速转速积分技术背景国内外PMU发电机功角测量技术情况第二代分布式网络通信自适应直接测量序号系统结构传输方式功角测量辅助测量第一代集中式串口/高速MODEM×/计算×励磁电压/电流/AGC/失稳预警无有技术背景标准1：1995年美国IEEE制定了“电力系统同步相角测量标准IEEESTD1344-1995（R2001）”，对GPS使用，同步采样误差、数据传输格式等同步相角测量方面做了指导性规定，但未提及发电机功角测量。3技术标准情况标准2：200

6、5年国家电力调度中心制定了“电力系统实时动态监测系统技术规范”，提出机组内电势功角的测量要求。设计标准：无检测标准：无4发电机功角测量方法NO.1间接计算法间接计算法，基于稳态相量图的解析法。用发电机交/直轴同步电抗参数及机端电压、电流计算获取发电机功角的测量方法。主要实现厂家：南瑞、四方、电科院、河海大学等均能够在PMU或WAMS主站实现发电机功角纯电气计算。NO.2转速积分法通过计算法获取稳态功角值，采集转子脉冲，对转速求积分修正功角。主要实现厂家：河海大学，在河南电网WAMS系统中使用。技术背景简化计算公式：技术背景NO.3转子位置测量法（脉冲直接法）通过在发电机转子轴

7、上设置机械测点或测速齿轮，在转子周围安装光电或电磁装置，通过一定变换来实现功角测量。该方法精度高，在发电机扰动情况下，仍有较高精度。由华东电网公司专项科技项目与电科院和南瑞公司联合研究两种实现方式：独立功角测量模块、PMU内置软件。5华东WAMAP系统实施的有利条件技术背景发电机组具备用于检测机组转轴动态平衡的转轴键相脉冲信号。具备WAMS系统多年的运行经验。发电机组上均具备转速(脉冲)信号输出。具备了高速的数据通信网络，可将各电厂、变电站PMU装置连接起来。第二节直接发电机内电势功角测量技术原