一种发电机动能的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统电网稳定分析技术领域，具体涉及一种发电机动能的测试方法。
【背景技术】
[0002]为电网规划、电网运行方式计算、以及电网稳定性分析，必须对发电机组进行建模与模型参数测试，而发电机动能直接关系到电网稳定计算的准确性，仿真模型中如果该参数与实际偏大，计算结果将威胁电网安全运行；仿真模型中如果该参数与实际偏小，又导致电网安全余量过大，造成资源浪费。因而有必要有一种全新的测试系统和方法，以获得精确的发电机动能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的为解决电网仿真计算过程中因发电机功能与实际有偏差，造成电网稳定安全性余量不准确的技术问题，提供了一种发电机动能测试方法，以实现发电机动能的现场精确实测，满足电网稳定计算分析的需要，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0004]一种发电机动能的测试方法，其特征在于:所述测试方法包括如下步骤:
[0005](I)搭建发电机动能的测试装置；
[0006](2)发电机处于带50%额定负荷并网运行状态；
[0007](3)设置发电机甩负荷后其转速处于维持3000r/min运行控制方式；
[0008](4)启动动能测量装置，进入输入信号自动触发采集模式。所述测试装置包括转速测量探头、电流转换器、电压转换器、频率电压转换器、数据采集模块、功率变送器和电流钳，所述转速测量探头测量发电机组转子转动时的转速信号，将转速信号送入频率电压转换器进行转换得到转速和直流电压信号关系，并将输出直流电压信号送入数据采集模块实现发电机动能的转换测量；所述电流转换器和电压转换器是将发电机定子输出的大电流信号和高电压信号转换成小电流信号和低电压信号并送入功率变送器，功率变送器则将其输出的与发电机功率成直线关系的直流电压信号送入数据采集模块；所述电流钳测量电流转换器输出的电流信号，测试发电机解列过程的起始时刻，其突变则触发数据采集模块自动存储数据；
[0009](5)发电机甩负荷运行，发电机甩负荷前的能量使发电机转子飞升；
[0010](6)根据测量装置中所测量的发电机转子转速信号和发电机功率，通过以下表达式计算出发电机的动能:
[0011]发电机动能-Emws= (T J*SN GEN) /2，
[0012]其中，式中Tj为惯性常数为，S N eEN为发电机额定容量。
[0013]优选地，所述数据采集模块能根据电流钳测量到电流转换器输出的电流信号突变时自动存储数据。
[0014]优选地，所述电流钳测量电流转换器输出的突变电流信号的幅值小于等于0.0lV时，测量装置进行自动触发并存储10-30秒内的数据。
[0015]优选地，所述数据采集模块对频率电压转换器和功率变换器输出信号的数据采样频率不低于100kHz，所述数据采集模块对电流钳输出信号的数据采样频率不低于100kHz。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017](I)本发明通过对发电机甩负荷后发电机转子转速飞升过程和发电机组甩负荷功率信号进行测试与数据分析，可以获得精确的发电机动能。
[0018](2)本发明可全面、快速地完成发电机动能的精确测定。避免了电网稳定计算中因该参数与实际偏大，导致计算结果安全余量不足而威胁电网安全运行；该参数与实际偏小，又导致电网安全余量过大，造成资源浪费。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本发明一种发电机动能的测试方法的测试流程图。
[0021]图2是本发明发电机动能的测试装置原理图。
[0022]图3是本发明发电机转子转速飞升过程测量图。
[0023]附图中，1-转速测量探头，2-频率电压转换器，3-数据采集模块，4-功率变送器，5-电流钳，6-电流转换器，7-电压转换器，8-高中压缸转子，9-第一低压缸转子，9-第二低压缸转子，11-发电机转子，12-发电机定子，13-联动轴。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]参见图1和图2，在本发明中，发电机动能测试中的动能测试装置涉及到发电机组轴系转子、转速测量探头1、频率电压转换器2、数据采集模块3、功率变送器4、电流钳5、电流转换器6、电压转换器7，所述发电机组轴系转子包括高中压缸转子8，以及与高中压缸转子9通过联动轴13相连的第一低压缸转子9、第二低压缸转子10和发电机转子11，所述转速测量探头I测量高中压缸转子8转动时的转速信号通过频率电压转换器与数据采集模块3电气连接，所述电流转换器6将发电机定子12输出的电流转换后输送至功率变换器4，电压转换器7将发电机定子12输出的电压转换后输送至功率变换器4，所述功率变换器4输出的功率信号送至数据采集模块3，所述电流钳5测量电流转换器6输出的电流信号后送至数据采集模块3。在本发明中，高中压缸转子8在高速转动过程中，通过转速测量探头I测量高中压缸转子8的转速，也就测量出联动轴13和发电机转子11的转速，转速为0-3600r/min (频率为0-60Hz)，转速测量探头I将联动轴13转动时的转速信号通过频率电压转换器2进行转换并输出O-1OV的直流电压信号，然后再将0-10V的直流电压信号送入数据采集模块3进行米集记录。
[0026]在本发明中，在本发明实施中，所述电流转换器6和功率变换器4之间的还设置有电流钳5，所述电流钳5采集的电流信号送至数据采集模块3，发电机定子12输出的电流经过电流转换器6(CT)进行转换，发电机定子12输出的电压经过电压转换器7(PT)进行转换，将转换的电流和电压经过功率变送器4测量即可获得发电机功率，所述电流钳5测量电流转换器6输出电流的变化过程，其实现精确测试发电机解列过程的起始时刻及其变化过程，所述数据采集模块能根据电流钳测量到电流转换器输出的电流信号突变时自动存储数据，当测量电流转换器输出的突变电流信号的幅值小于等于0.0lV时，测量装置进行自动触发并存储10-30秒内的数据，所述数据采集模块对频率电压转换器和功率变换器输出信号的数据采样频率不低于100kHz，所述数据采集模块对电流钳输出信号的数据采样频率不低于10kHz ο
[0027]一种发电机动能的测试方法，所述测试方法包括如下步骤:
[0028](I)搭建发电机动能的测试装置；
[0029](2)发电机处于