一種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及其電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的性能評(píng)估裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及發(fā)電設(shè)備的性能評(píng)估診斷，具體涉及一種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID和PSS模型性能評(píng)估裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量和裝機(jī)總量越來(lái)越大，大型發(fā)電側(cè)機(jī)組運(yùn)行狀況的好壞將直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行水平。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID控制的使用能較快的克服發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓擾動(dòng)、消除擾動(dòng)余差、減少超調(diào)量，改善發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，但是針對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型擾動(dòng)響應(yīng)特性、整體調(diào)節(jié)性能評(píng)估的研宄暫無(wú)報(bào)道的先例。
[0003]為了抑制低頻振蕩，目前勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中會(huì)添加PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)控制模型，這對(duì)提高發(fā)電機(jī)組阻尼、抑制發(fā)電側(cè)有功功率振蕩起到了很好的效果。但大型發(fā)電機(jī)組的功率低頻振蕩還在不時(shí)出現(xiàn)，如何確認(rèn)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中的PSS控制模型在功率低頻振蕩時(shí)能否有效地抑制振蕩、或者是否起作用，實(shí)時(shí)掌握PSS模型的運(yùn)行性能的研宄還少。
[0004]因此，基于發(fā)電機(jī)組和勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID和PSS模型，通過對(duì)PID評(píng)估模型輸出控制電壓UcUPSS評(píng)估模型輸出Urpss、有功低頻振蕩頻率Frp等方面特性分析，及時(shí)準(zhǔn)確地評(píng)估勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID和PSS模型的運(yùn)行性能狀態(tài)。這對(duì)發(fā)電側(cè)自動(dòng)控制裝置的運(yùn)行健康狀態(tài)和性能好壞具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID和PSS模型性能評(píng)估的裝置，通過采集的發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID和PSS模型運(yùn)行性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
[0007]一種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及其電力系統(tǒng)穩(wěn)定器性能評(píng)估裝置，其特征在于:所述裝置將采集的發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，根據(jù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS模型控制定值參數(shù)，建立與實(shí)際勵(lì)磁系統(tǒng)相應(yīng)的PID和PSS評(píng)估模型，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的PID和PSS模型的運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)和性能實(shí)時(shí)評(píng)估。
[0008]一種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及其電力系統(tǒng)穩(wěn)定器性能評(píng)估裝置，其特征在于:
[0009]所述性能評(píng)估裝置包括數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型性能評(píng)估模塊和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS模型性能評(píng)估模塊；
[0010]所述數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、預(yù)處理，其中勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及其他輔助設(shè)備；
[0011]所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型性能評(píng)估模塊根據(jù)待評(píng)估勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的PID模型，設(shè)定PID放大倍數(shù)、積分常數(shù)、微分常數(shù)等控制定值參數(shù)，基于數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊所采集運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)處理結(jié)果，建立與勵(lì)磁系統(tǒng)相應(yīng)的PID評(píng)估模型，實(shí)時(shí)計(jì)算PID評(píng)估模型需要輸出的控制電壓UcI，同時(shí)檢測(cè)PID評(píng)估模型輸出的控制電壓Ucl與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的控制電壓UcO之間差值的變化；
[0012]所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS模型性能評(píng)估模塊根據(jù)待評(píng)估勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的PSS模型，設(shè)定PSS放大倍數(shù)、超前時(shí)間常數(shù)、滯后時(shí)間常數(shù)等控制定值參數(shù)，基于數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊所采集運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)處理結(jié)果，建立與勵(lì)磁系統(tǒng)相應(yīng)的PSS評(píng)估模型，實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓控制偏差Urpss、有功振蕩頻率Frp ；
[0013]當(dāng)發(fā)電側(cè)系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，PID評(píng)估模型輸出的控制電壓Ucl與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的控制電壓UcO之間差值超越設(shè)定的第一 PID評(píng)估閾值時(shí)，發(fā)送勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型性能一般告警并觸發(fā)錄波；
[0014]其中，所述第一 PID評(píng)估閾值是PID評(píng)估模型投入時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型性能一般的評(píng)估閾值，取值為0.5，所述0.5為無(wú)量綱標(biāo)幺值；
[0015]當(dāng)發(fā)電側(cè)系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，PID評(píng)估模型輸出的控制電壓Ucl與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的控制電壓UcO之間差值超越設(shè)定的第二 PID評(píng)估閾值時(shí)，發(fā)送勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型性能異常告警并觸發(fā)錄波；
[0016]其中，所述第二 PID評(píng)估閾值是PID評(píng)估模型投入時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型性能異常的評(píng)估閾值，取值為1.0，所述1.0為無(wú)量綱標(biāo)幺值；
[0017]當(dāng)發(fā)電側(cè)系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，PSS評(píng)估模型輸出Urpss超越設(shè)定的第一 PSS評(píng)估閾值且有功振蕩頻率Frp超越設(shè)定的第二 PSS評(píng)估閾值，則發(fā)送勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS模型性能異常告警并觸發(fā)錄波；
[0018]其中，所述第一 PSS評(píng)估閾值是PSS評(píng)估模型投入時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓控制偏差Urpss越限的閾值，取值為0.02，為無(wú)量綱標(biāo)幺值；
[0019]所述第二 PSS評(píng)估閾值為PSS評(píng)估模型投入時(shí)，有功振蕩頻率Frp實(shí)際計(jì)算值越限的閾值；當(dāng)所評(píng)估PSS模型是PSS4B模型時(shí)，第二 PSS評(píng)估閾值閾值取值范圍[0.04Hz, 4Hz];當(dāng)所評(píng)估PSS模型是非PSS4B模型時(shí)，第二 PSS評(píng)估閾值閾值取值范圍[0.02Hz, 2Hz]。
[0020]本發(fā)明還進(jìn)一步優(yōu)選包括以下方案:
[0021]所述數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊硬接線方式采集發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括發(fā)電機(jī)機(jī)端3相電壓、3相電流，勵(lì)磁變低壓側(cè)3相電壓；
[0022]所述數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊通過網(wǎng)絡(luò)和通訊方式采集勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括勵(lì)磁變低壓側(cè)電流3相電流、勵(lì)磁電壓有效值和瞬時(shí)值、增減磁信號(hào)、起勵(lì)建壓信號(hào)、滅磁開關(guān)信號(hào)、勵(lì)磁過電壓信號(hào)。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在不對(duì)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)形成任何干擾的情況下，通過安裝部署本發(fā)明裝置，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的運(yùn)行健康狀態(tài)，及時(shí)地檢測(cè)到PID和PSS模型異常狀況，掌握PID和PSS模型運(yùn)行性能，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1 一種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID和PSS性能評(píng)估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2 —種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的PID模型性能評(píng)估模塊的功能組成示意圖；
[0026]圖3 —種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的PSS模型性能評(píng)估模塊的功能組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖以及典型實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]下述說(shuō)明以火電廠I臺(tái)機(jī)組為實(shí)施對(duì)象，僅僅是示例性的，不能理解為限制本發(fā)明的范圍及應(yīng)用，具體如下:圖1是本發(fā)明所述性能評(píng)估裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊通過硬接線方式采集發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其中發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括發(fā)電機(jī)機(jī)端3相電壓、3相電流和勵(lì)磁變低壓側(cè)3相電壓；同時(shí)還通過網(wǎng)絡(luò)和通訊方式采集勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其中勵(lì)磁系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括勵(lì)磁變低壓側(cè)電流3相電流、勵(lì)磁電壓有效值和瞬時(shí)值、增減磁信號(hào)、起勵(lì)建壓信號(hào)、滅磁開關(guān)信號(hào)和勵(lì)磁過電壓信號(hào)。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型評(píng)估模塊根據(jù)所評(píng)估勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型控制定值參數(shù)建立相應(yīng)的PID評(píng)估模型，基于數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊所采集運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)處理結(jié)果，實(shí)時(shí)評(píng)估勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PID模型運(yùn)行性能。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS模型評(píng)估模塊根據(jù)所評(píng)估勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS模型控制定值參數(shù)建立相應(yīng)的PSS評(píng)估模型，基于數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊所采集運(yùn)行數(shù)據(jù)和預(yù)