一种发电机冲击过电压预测方法技术

本发明专利技术公开了一种发电机冲击过电压预测方法，其特点是通过构造发电机有源暂态电路模型，用发电机有源暂态电路等效实际运行的发电机，实时监测发电机入口端的冲击过电压，再现重构冲击过电压，重构的冲击过电压作为发电机有源暂态电路的入口冲击电压源，求解发电机有源暂态电路与冲击电压源构成的网络暂态电路，预测发电机定子绕组过电压分布情况和过电压对发电机的冲击危害程度，完成大型发电机在冲击过电压的越限报警任务，即对操作过电压或雷击过电压下的绝缘安全预测与评估。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种发电机冲击过电压的预测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（１）构造发电机有源暂态电路模型采用电机理论中的电路、磁路计算方法，计算出一根定子线棒导体切割转子磁场感应的交流基波电动势为Ｅ（ｔ）＝２．２２ｆΦ↓［１］（１）其中ｆ＝Ｐｎ／６０，ｎ为同步发电机转速；Ｐ为同步发电机磁极对数；Φ↓［１］为发电机定子每极基波磁通。定子线棒导体中的感应电动势ｅ↓［ｘ］（ｔ）在时间上的相位差由电机理论中的槽电动势星形图获得ｅ↓［ｘ］（ｔ）＝＊Ｅ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ－ｎ↑［＊］α）（２）其中ｎ↑［＊］为定子槽号数，α为槽距角，ω为工频角频率。当第ｎ↑［＊］定子槽嵌入的绕组线棒被等分成ｍ段，计算出发电机有源暂态电路模型中的分段线棒导体中的感应电动势为ｅ（ｔ）＝２．２２＊ｆφ↓［１］／ｍｓｉｎ（ωｔ－ｎ↑［＊］α）（３）对每种发电机运行工况计算出发电机有源暂态电路模型电气参数Ｒ、Ｌ、Ｃ、ｅ（ｔ）值，Ｒ为发电机定子线棒单元长度导体电阻，Ｌ为发电机定子线棒单元长度导电电感，Ｃ为发电机定子线棒单元长度导体对地电容，存贮在发电机有源暂态电路模型数据库中，减少在线计算的工作量；（２）实时监测发电机入口端的冲击过电压，再现重构冲击过电压源实时监测大型发电机入口端三相线路上的冲击电压波［Ｕ↓［ａ］（ｔ），Ｕ↓［ｂ］（ｔ），Ｕ↓［ｃ］（ｔ）］＊＊＊（４）Ｕ↓［ｉ］（ｔ）为大型发电机定子三相（Ａ、Ｂ、Ｃ）出线端处的冲击电压集合，由于现场采集到的暂态过电压Ｕ↓［ｉ］（ｔ）只能为离散波形，通过数学方法（插值，拟合），搜索其波峰与陡度，重构冲击过电压源的函数Ｇ（ｔ），通过重构的冲击过电压作为发电机有源暂态电路的入口冲击电压源，完成发电机有源暂态电路与冲击电压源构成的网络暂态电路；（３）求解发电机有源暂态电路与冲击电压源构成的网络暂态电路根据网络暂态电路，建立暂态网络节点电压状态方程Ｙ↓［ｎ］Ｖ↓［ｎ］＝Ｊ↓［ｎ］（５）式中＊＊＊（６）其中系数矩阵Ｙ↓［ｎ］为暂态网络的节点导纳矩阵，其矩阵元素以发电机有源暂态电路的电气参数（Ｒ、Ｌ、Ｃ）组成，Ａ为暂态网络拓扑关联矩阵，Ａ↑［Ｔ］是Ａ的转置矩阵，Ｖ↓［ｎ］为发电机有源暂态电路的网络节点电压向量，Ｊ↓［ｎ］为暂态网络节点电流源向量，它由独立电压源的诺顿等效电流向量ＡＹＶ↓［ｇ］表示，Ｖ↓［ｇ］由发电机有源暂态电路模型中的感应电动势ｅ（ｔ）组成，在暂态过程计算中，采用计算机数值求解方法，用时间步长△ｔ对暂态网络节点...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘念，谢驰，陈实，周步祥，陈皓，孙克金，冉立，段述江，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]