一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法与流程

本发明属于电力系统自动控制领域，具体涉及一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法。

背景技术：

1、调相机通常在惰转过程中借助同期系统捕捉合适的同期点实现差频并网。具体做法是，首先用sfc将调相机拖动到比额定略高的转速(如3150rpm)后开始惰转；然后将励磁系统切换为主励磁方式，采用自并励方式启励使调相机建立额定电压；最后同期系统在额定频率附近的捕捉同期点实现并网。惰转过程中调相机转速无法控制且以一定速率下降，因此调相机只能采用差频方式并网。频率差定值的设置过大会给调相机带来较大的并网冲击，而在较小的频率差设置范围内可能不会出现同期并网点。因此，需要研究合适的同期系统参数整定方法，兼顾尽可能减小并网冲击和满足100％并网概率的要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，解决调相机同期系统参数难整定的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，包括以下步骤：

4、步骤s1:获取起励惰转工况下的调相机频率变化曲线；

5、步骤s2:选取调相机额定频率±δf部分进行线性化处理，测得调相机的频率变化率；

6、步骤s3：考虑频率差定值满足后调相机电压相对电网电压至少旋转360°的角度，结合所测得的频率变化率获取最小频差整定值计算模型；

7、步骤s4:利用实测的同期合闸导前时间，考虑最大频差下同期并网的工况，结合所测得的频率变化率获取同期检查继电器相角差整定值计算模型；

8、步骤s5:基于最小频差整定值计算模型获取的最小频差和同期检查继电器相角差整定值计算模型获取的继电器相角差，实现调相机与电网的同期并列。

9、进一步的，所述步骤s1具体为：在调相机惰转过程中启动主励磁并建立额定电压，通过采集电压获得调相机频率，利用录波器记录调相机频率变化曲线。

10、进一步的，所述δf为频率变化区间设定值，所设定的δf应大于频率差整定值，则所述频率变化率α为

11、

12、进一步的，所述步骤s3具体为：

13、设电网电压为频率为fn；调相机补偿后电压为频率为fg，以为参考相量，将相对旋转；当频率大于频率时，逆时针旋转；当频率小于频率时，顺时针旋转；调相机惰转过程中，与存在多个同相位时刻；设频率差满足条件的瞬间初始相位为以该时刻为计时起点，经过t时间后的频率表示为

14、fg＝fn+δfset-αt   (2)

15、其中，α为调相机频率变化率；

16、于是，相对于逆时针旋转的角度表示为

17、

18、令得到最大值出现的时刻tm，即

19、δfset-αtm＝0   (4)

20、tm时刻调相机频率与系统频率相等，之后将顺时针旋转，角度将减小；将(4)式代入(3)式得

21、

22、若完整旋转一圈，则无论多大，均存在与同相位的时刻，有

23、

24、联立(5)式和(6)式得小频差整定值δfset计算公式为：

25、

26、进一步的，所述步骤s4具体为：

27、靠虑合闸指令是离同期点剩余导前时间的时刻发出的，当与的相角差所对应的时间小于该导前时间时，准同期装置将不能发出合闸指令，导前时间表示为

28、tpre＝top+tc   (8)

29、其中，top为自动准同期装置或同期检查tjj继电器动作时间，tc为从同期系统合闸接点闭合到断路器主触头闭合的时间；

30、由(3)式易知，在t-tpre时刻的值为

31、

32、由(3)式和(9)得导前相角为

33、

34、将t＝2tm代入(10)式并联立(4)式得

35、

36、tjj继电器的相角差定值整定为

37、

38、其中，δt0为tjj继电器相对于自动准同期装置提前合闸时间。

39、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

40、1、本发明采用分析电压量获得调相机惰转频率变化率的方法，操作简单，测量数据准确可靠；

41、2、本发明最大限度减小差频并网冲击的同时能满足100％并网概率的要求。

技术特征：

1.一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：在调相机惰转过程中启动主励磁并建立额定电压，通过采集电压获得调相机频率，利用录波器记录调相机频率变化曲线。

3.根据权利要求1所述的一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，其特征在于，所述δf为频率变化区间设定值，所设定的δf应大于频率差整定值，则所述频率变化率α为

4.根据权利要求1所述的一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：

5.根据权利要求4所述的一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，其特征在于，所述步骤s4具体为：

技术总结
本发明涉及一种惰转并网调相机同期系统定值整定方法，包括以下步骤步骤S1:获取起励惰转工况下的调相机频率变化曲线；步骤S2:选取调相机额定频率±Δf部分进行线性化处理，测得调相机的频率变化率；步骤S3：考虑频率差定值满足后调相机电压相对电网电压至少旋转360°的角度，结合所测得的频率变化率获取最小频差整定值计算模型；步骤S4:利用实测的同期合闸导前时间，考虑最大频差下同期并网的工况，结合所测得的频率变化率获取同期检查继电器相角差整定值计算模型；步骤S5:基于最小频差整定值计算模型获取的最小频差和同期检查继电器相角差整定值计算模型获取的继电器相角差，实现调相机与电网的同期并列。本发明有效减小并网冲击并满足100%并网概率的要求。

技术研发人员：石吉银,雷龙武,施晟,卢万华,林小园
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12