发电机励磁系统状态监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种基于故障信息的发电机励磁系统状 态监测方法。
【背景技术】
[0002] 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，良好的励磁系统可以有效地提高电力系 统及发电机稳定极限水平和运行技术经济指标。在励磁系统实际运行中，运行人员主要在 中控室通过DCS系统监视发电机定子电压、定子电流、有功功率、无功功率、励磁电压、励磁 电流等状态量，从而掌握励磁系统的工作状态。在巡检过程中，虽然能够巡检励磁设备屏， 但只是了解励磁屏柜的表面现象，而外部对励磁系统工作状态的监控信息较少，对于励磁 系统的工作状态并不能了解，因此在励磁系统安全、可靠、稳定工作方面还存在一定的缺 陷。另一方面，负责电网稳定运行的调度通信中心则主要通过能量管理系统（EMS)进行在 线的电网运行调度和管理，但对于发电机励磁系统的运行状态及安全裕度、励磁调节器对 电网动态稳定调节特性缺乏监测手段。因此有必要研宄一种可以在线考核发电机励磁系 统运行状态及健康状况的方法。实时监测发电机励磁系统工作状态的数据信息，对励磁系 统工作状态进行量化考核，及时跟踪评价励磁系统的性能，准确判断设备的健康状况、性能 劣化情况，并辅助工作人员确定正确的维修决策，提高维修质量，同时对同步发电机安全运 行，乃至整个电力系统的安全运行都很重要，也为调度通信中心对电网运行调度和管理提 供依据。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对上述现有技术中的缺点，提供一种能够及时跟踪监测评价励 磁系统的性能，通过对励磁系统故障的实时在线监测，以及对影响机组励磁系统健康状况、 导致机组励磁系统性能劣化的故障选取及分级，通过对所述励磁系统故障的严重程度有影 响的因素进行分析，确定影响因素对励磁系统故障严重程度的修正系数。综合评价发电机 励磁系统的健康状况，准确判断励磁系统性能劣化情况。
[0004] 本发明解决其发明目的所采用的技术方案为：
[0005] -种发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于：通过对励磁系统故障信息的选 取及分级，以及对所述故障危害发电机组励磁系统性能的影响因素进行分析，确定影响因 素对故障危害程度的修正系数，构建基于影响因素的故障信息累积计算模型，综合评价发 电机励磁系统的健康状况。
[0006] 一种发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0007] (1)在发电机组励磁系统运行过程中，采集影响发电机励磁系统的各种故障信息， 建立故障信息库，按照对励磁系统性能影响的严重程度对各种故障信息进行分级量化赋予 相应的分数值f；;
[0008] 其中，所述故障信息包括：发电机组运行状态信息、励磁系统状态信息、整流柜设 备状态信息、灭磁柜设备状态信息；
[0009] (2)确定危害机组励磁系统性能的影响因素，根据影响因素对机组励磁系统性能 的故障危害程度对各影响因素赋予对应的修正系数ω α，修正系数的取值范围为（〇~2]， 即大于〇并且小于等于2,对机组励磁系统性能危害程度越严重，相应修正系数的取值越 大；
[0010] (3)当发电机组励磁系统投运时或机组励磁系统检修后，开始对发电机励磁系统 运行状态进行监测，并按照下式计算发电机组励磁系统状态参数S :
[0011] 首先计算各项故障信息分数值f；与各种影响因素的修正系数ω α的乘积和得到 在某一故障信息下的得分f P再累积时间段内所有的故障信息下的得分和Fy便可得到 发电机组励磁系统状态参数S，具体公式如下：
【主权项】
1. 一种发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于：通过对励磁系统故障信息的选取 及分级，以及对所述故障危害发电机组励磁系统性能的影响因素进行分析，确定影响因素 对故障危害程度的修正系数，构建基于影响因素的故障信息累积计算模型，综合评价发电 机励磁系统的健康状况。
2. -种发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1)在发 电机组运行过程中，采集影响发电机励磁系统的各种故障信息，建立故障信息库，按照对励 磁系统性能影响的严重程度对各种故障信息进行分级量化赋予相应的分数值f；; 其中，所述故障信息包括：发电机组运行状态信息、励磁系统状态信息、整流柜设备状 态信息、灭磁柜设备状态信息； (2) 确定危害机组励磁系统性能的影响因素，根据影响因素对机组励磁系统性能的故 障危害程度，对各影响因素赋予对应的修正系数，修正系数的取值范围为（0~2]，即大 于〇并且小于等于2,对机组励磁系统性能危害程度越严重，相应修正系数的取值越大； (3) 当发电机组励磁系统投运时或发电机组检修后，开始对发电机励磁系统运行状态 进行监测，并按照下式计算发电机组励磁系统状态参数S : 首先计算各项故障信息分数值f；与各种影响因素的修正系数ω α的乘积和得到在某 一故障信息下的得分f y再累积设定时间段内所有的故障信息下的得分和Fy便可得到 发电机组励磁系统状态参数S，具体公式如下：
S = IOO-Fr 式中，C为危害机组励磁系统性能的影响因素个数； 为第i个影响因素的修正系数； N为影响发电机励磁系统的各种故障信息个数； f；为故障信息分数值； P ^3在某一故障信息下的得分； ^为所有的故障信息下的得分和； S为发电机组励磁系统状态参数； (4) 根据发电机励磁系统运行时，在设定时间段内的发电机组励磁系统状态参数，判断 发电机的励磁系统状态： 当S多80时，励磁系统状态良好； 当40< S < 80时，励磁系统状态合格，但需要加强监视； 当10 < S < 40时，励磁系统异常，发出告警信号，应尽快安排检修； 当S < 10,励磁系统应退出运行，进行停机检修。
3. 根据权利要求2所述的发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于： 在步骤（1)中，影响发电机励磁系统的各种故障信息对应分数值f；的分值为1-5分。
4.根据权利要求2所述的发电机励磁系统状态监测方法，其特征在于： 在步骤（2)中，危害机组励磁系统性能的影响因素包括励磁系统故障发生次数、励磁 系统故障发生时间、机组励磁系统投运时间、机组励磁系统检修时间间隔四项影响因素。
【专利摘要】一种发电机励磁系统状态监测方法，通过对励磁系统故障信息的选取及分级，以及对所述故障危害发电机组励磁系统性能的影响因素进行分析，确定影响因素对故障危害程度的修正系数。构建基于影响因素的故障信息累积计算模型，综合评价发电机励磁系统的健康状况。本发明可以为调度运行人员监视全网励磁系统的实时运行状态，收集和分析各种运行数据及故障数据，对发电机励磁系统运行状态及健康状况进行量化考核；本发明可以指导电厂工作人员对励磁系统进行检修，同时为加强励磁系统的运行管理提供了必要的技术支持。
【IPC分类】G01R31-34
【公开号】CN104730458
【申请号】CN201510148527
【发明人】李永忠, 李福龙, 肖永, 李小军, 曹洪, 李松, 徐玉稻, 赵伟华, 钱华东, 郑巍
【申请人】贵州电力试验研究院, 北京四方继保自动化股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月1日