【技术实现步骤摘要】
本公开涉及水力发电，尤其涉及一种发电机进相运行无功功率补偿方法和装置。
技术介绍
1、电压是电能质量的重要指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。无功电力是影响电压质量的一个重要因素，电压质量与无功是密不可分的，电压问题本质上就是一个无功问题。解决好无功补偿问题，具有十分重要的意义。
2、电路中感性元件中的电磁场能与电路中的电能相互转化所需的功率。或者说电网的无功功率就是交流与电感或者电容电流的互相交换的过程。把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
3、电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。
4、有功功率、无功功率、视在功率之间的关系为：
5、
6、其中，s为视在功率，p为有功功率，q为无功功率，角为功率因数角，由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，功率因数越小，所需的无功功率越大。若无功功率不是由电容器提供，则须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需要增大。这样，不仅增加投资、降低设备的利用率，也将增加线路损耗，因此，对无功功率进行自动补偿对节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。
1、本公开提供一种发电机进相运行无功功率补偿方法和装置，旨在对无功功率进行自动补偿对节约电能，提高运行质量。
2、本公开的技术方案如下：
3、第一方面，本公开实施例提供一种发电机进相运行无功功率补偿方法，包括：
4、判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受进相运行约束条件的限制；
5、若判断为是，则判断待测发电机当前的运行方式；
6、在待测发电机的变高压侧加装电抗器，并基于待测发电机当前运行方式，确定加装的电抗器容量。
7、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，进相运行约束条件至少包括：发电机静态稳定性的限制、发电机定子端部铁芯和金属结构件温升的限制、发电机定子电流的限制、低励磁对进相深度的限制及系统电压的限制。
8、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，发电机的运行方式包括丰水期小方式、枯水期大方式及枯水期小方式。
9、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受发电机静态稳定性的限制，包括：
10、保持待测发电机有功功率恒定，减小励磁电流，使发电机进相运行，对应的功角特性曲线逐渐降低，功角逐渐增加，即功角稳定裕度减小，静态稳定储备系数也随之减小，削弱了发电机静态稳定能力，直至达到临界稳定情况；
11、将功角δ＝90°作为静态稳定临界条件，维持系统稳定，若继续减小励磁电流，则该机组会失去稳定性；
12、此时判定待测发电机进相运行的调节范围受到发电机功角的静态稳定极限的限制。
13、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受发电机定子端部铁芯和金属结构件温升的限制，包括：
14、当发电机运行时，在端部产生的定子绕组的端部漏磁与转子绕组的端部漏磁通过磁阻形成闭路，该旋转漏磁磁场在切割静止的定子端部及各金属结构件时，就会在其中感应出涡流，产生磁滞损耗和涡流损耗使之发热；
15、迟相运行时，定子电流是减磁性电枢反应，而进相运行时，定子电流是助增性电枢反应，发电机定子端部合成漏磁增强，随着进相功率的增大，合成漏磁逐渐增强，定子端部铁芯部件，因通过的磁通增强，当部件冷却不足时，出现局部温升过高的现象，甚至温升越限；
16、此时判定待测发电机进相运行的调节范围受到发电机定子端部铁芯和金属结构件温升的限制。
17、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受定子电流的限制，包括：
18、发电机进相运行时，系统吸收无功功率，发电机端电压降低，当维持发电机有功功率不变时，会造成定子电流增大，严重时会超出定子额定电流，导致定子绕组温度上升；
19、此时判定待测发电机进相运行的调节范围受到定子电流的限制。
20、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受低励磁对进相深度的限制，包括：
21、发电机进相运行时，如果保持发电机的输出功率不变，随着发电机励磁电流减小，发电机空载电势下降，发电机运行功角将增大，导致发电机稳定裕度减小，进入不能稳定运行的危险区域；
22、由于励磁系统中保护设定和低励控制环与pid控制环之间协调配合不当，造成发电机在低励磁状态进相运行时因励磁系统方面原因而无功大幅度振动；
23、此时判定待测发电机进相运行的调节范围受到低励磁对进相深度的限制。
24、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受系统电压的限制，包括：
25、发电机进相运行时，从系统中吸收无功功率，导致系统电压下降；
26、如果系统容量较小或无功储备不足，导致发电机机端升压变压器高压侧母线电压及其他临近点的电压低于允许值，从而破坏系统与发电机的稳定运行，甚至引起系统电压崩溃而使系统瓦解；
27、此时判定待测发电机进相运行的调节范围受到系统电压的限制。
28、在一种可能实施的方式中，本专利技术实施例提供的方法中，基于待测发电机当前运行方式，确定加装的电抗器容量，包括：
29、令待测发电机机组无功出力为0mvar，计算出理论上待测发电机机组连接的母线需要送出的无功功率，结合实际上监测到的母线送出的无功功率，两者之差即为需要安装的电抗器容量。
30、第二方面，本公开实施例还提供一种发电机进相运行无功功率补偿装置，包括：
31、第一判断模块，用于判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受进相运行约束条件的限制；
32、第二判断模块，用于在第一判断模块判断为是时，则判断待测发电机当前的运行方式；
33、补偿模块，用于在待测发电机的变高压侧加装电抗器，并基于待测发电机当前运行方式，确定加装的电抗器容量。
34、第三方面，本公开实施例还提供一种电子设备，包括：
35、处理器；
36、用于存储处理器可执行指令的存储器；
37、其中，处理器被配置为执行指令，以实现第一方面的方法。
38、第四方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，所述进相运行约束条件至少包括：发电机静态稳定性的限制、发电机定子端部铁芯和金属结构件温升的限制、发电机定子电流的限制、低励磁对进相深度的限制及系统电压的限制。
3.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，发电机的运行方式包括丰水期小方式、枯水期大方式及枯水期小方式。
4.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受发电机静态稳定性的限制，包括：
5.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受发电机定子端部铁芯和金属结构件温升的限制，包括：
6.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受定子电流的限制，包括：
7.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于
8.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受系统电压的限制，包括：
9.根据权利要求3所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，基于所述待测发电机当前运行方式，确定加装的电抗器容量，包括：
10.一种发电机进相运行无功功率补偿装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，所述进相运行约束条件至少包括：发电机静态稳定性的限制、发电机定子端部铁芯和金属结构件温升的限制、发电机定子电流的限制、低励磁对进相深度的限制及系统电压的限制。
3.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，发电机的运行方式包括丰水期小方式、枯水期大方式及枯水期小方式。
4.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是否受发电机静态稳定性的限制，包括：
5.根据权利要求2所述的发电机进相运行无功功率补偿方法，其特征在于，判断水电站的待测发电机在运行过程中，是...
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝淳，李梦森，何云春，邓育林，郭俊，李锦，徐中俊，尹志丰，熊亮，官鹏，龚文滢，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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