一种励磁装置的静态测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统领域，更具体地说，涉及一种励磁装置的静态测试方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 随着电力工业的发展，电力系统的规模不断扩张，系统运行对于可靠性、安全性和 经济性的要求也越来越高，为了提高电力系统的稳定性和安全性，励磁装置是电力系统的 重要控制部件不可或缺。
[0003] 励磁装置中的励磁调节器可W调节发电机组的输出电压，因此对提高电力系统并 联机组的稳定性具有相当大的作用。
[0004] 现有技术中，对励磁装置进行测试时，必须在现场使整台发电机组运行起来，因此 测试的成本很高，同时发电机组必须经过多次启动、停止和冲击后才能完成励磁的测试，因 此对发电机组等设备本身也存在很大的风险，可能导致设备损坏。另外，如果励磁装置本身 是新开发的，则一般都还未完成励磁装置配套软件的开发，该样使得在现场不方便对新开 发的励磁装置进行测试。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有技术中现场测试励磁装 置的成本较高，发电机组必须经过多次启动、停止和冲击后才能完成励磁的测试，因此对发 电机组等设备本身也有存在很大的风险，W及针对新开发的励磁装置相配套软件无法及时 开发的缺陷，提供一种励磁装置的测试方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是；构造一种励磁装置的静态测试方 法，包括如下步骤：
[0007] S1、设置所述励磁装置的可控娃的工频阳极电压；
[0008] S2、将所述励磁装置中励磁调节器的给定标称设置为0,然后将所述励磁调节器的 反馈电压设置为0 ;
[0009] S3、向所述励磁调节器输入用于模拟发电机运行在额定转速下的状态的发电机运 行状态信号和转速信号参数；
[0010] S4、对所述励磁装置起励；
[0011] S5、向所述励磁调节器输入白噪声测试信号，测量所述励磁装置的测试参数，并根 据测得的测试参数生成相应的测试结果。
[0012] 在本发明所述的励磁装置的静态测试方法中，所述励磁装置的工作频率阳极电压 低于整流桥阳极标称电压。
[0013] 在本发明所述的励磁装置的静态测试方法中，所述白噪声信号的频率为 0. 1-10 监。
[0014] 在本发明所述的励磁装置的静态测试方法中，所述测试参数包括所述励磁装置中 的D/A(数字转模拟）电压、A/D (模拟转数字）电压参数、PID (比例积分微分）频率特性参 数、PSS (电力系统稳定器）频率特性参数中中的至少一种。
[0015] 在本发明所述的励磁装置的静态测试方法中，所述测试参数包括所述励磁装置中 的D/A电压参数、A/D电压参数时，所述步骤S5包括W下子步骤：
[0016] S51a、向所述励磁调节器输入用于模拟所述发电机在额定工作状况下工作的状态 的定子电压；
[0017] S52a、通过励磁调节器对所述定子电压进行D/A转换并输出所述D/A电压；
[0018] S53a、闭合所述励磁系统的电压回路，并通过励磁调节器对所述定子电压进行A/D 转换并输出所述A/D电压；
[0019] S54a、分别记录所述励磁调节器输出的D/A、A/D电压测量值，完成对所述励磁装 置中D/A、A/D电压参数的测试。
[0020] 在本发明所述的励磁装置的静态测试方法中所述测试参数包括所述励磁装置中 的PID频率特性参数时，所述步骤S5包括W下子步骤：
[0021] S51b、根据所述励磁调节器的参数进行第一模型识别计算，获得所述PID频率特 性参数的测试环节的幅频特性和相频特性计算结果；
[0022] S52b、所述励磁调节器采集频谱分析仪输出的白噪声信号并作为所述PID频率特 性参数的测试环节的输入信号；
[0023] S53b、对所述白噪声信号进行0. 1步长的离散运算并进行D/A转换，输出到所述频 谱分析仪作为所述PID频率特性参数的测试环节的输出信号；
[0024] S54b、通过所述频谱分析仪测量所述输入信号和所述输出信号的幅频特性和相频 特性；
[00巧]S55b、判断步骤S54b测量的幅频特性和相频特性与步骤S5化所述幅频特性和相 频特性计算结果是否一致，如果一致，则判断所述励磁装置中的PID频率特性参数测试正 确；如果不一致，则判断所述励磁装置中的PID频率特性参数测试错误。
[0026] 在本发明所述的励磁装置的静态测试方法中，所述第一模型的计算公式为：
[0027]
【主权项】
1. 一种励磁装置的静态测试方法，其特征在于，包括如下步骤： 51、 设置所述励磁装置的可控硅的工频阳极电压； 52、 将所述励磁装置中励磁调节器的给定标称设置为0,然后将所述励磁调节器的反馈 电压设置为〇 ; 53、 向所述励磁调节器输入用于模拟发电机运行在额定转速下的状态的发电机运行状 态信号和转速信号参数； 54、 对所述励磁装置起励； 55、 向所述励磁调节器输入白噪声测试信号，测量所述励磁装置的测试参数，并根据测 得的测试参数生成相应的测试结果。
2. 根据权利要求1所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述励磁装置的工 作频率阳极电压低于整流桥阳极标称电压。
3. 根据权利要求1所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述白噪声信号的 频率为0? 1-10HZ。
4. 根据权利要求1所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述测试参数包括 所述励磁装置中的D/A电压参数、A/D电压参数、PID频率特性参数、PSS频率特性参数中的 至少一种。
5. 根据权利要求4所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述测试参数包括 所述励磁装置中的D/A电压参数、A/D电压参数时，所述步骤S5包括以下子步骤： S51a、向所述励磁调节器输入用于模拟所述发电机在额定工作状况下工作的状态的定 子电压； S52a、通过励磁调节器对所述定子电压进行D/A转换并输出所述D/A电压； S53a、闭合所述励磁系统的电压回路，并通过励磁调节器对所述定子电压进行A/D转 换并输出所述A/D电压； S54a、分别记录所述励磁调节器输出的D/A、A/D电压测量值，完成对所述励磁装置中D/A、A/D电压参数的测试。
6. 根据权利要求4所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述测试参数包括 所述励磁装置中的PID频率特性参数时，所述步骤S5包括以下子步骤： S51b、根据所述励磁调节器的参数进行第一模型识别计算，获得所述PID频率特性参 数的测试环节的幅频特性和相频特性计算结果； S52b、所述励磁调节器采集频谱分析仪输出的白噪声信号并作为所述PID频率特性参 数的测试环节的输入信号； S53b、对所述白噪声信号进行0. 1步长的离散运算并进行D/A转换，输出到所述频谱分 析仪作为所述PID频率特性参数的测试环节的输出信号； S54b、通过所述频谱分析仪测量所述输入信号和所述输出信号的幅频特性和相频特 性； S55b、判断步骤S54b测量的幅频特性和相频特性与步骤S51b所述幅频特性和相频特 性计算结果是否一致，如果一致，则判断所述励磁装置中的PID频率特性参数测试正确；如 果不一致，则判断所述励磁装置中的PID频率特性参数测试错误。
7. 根据权利要求6所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述第一模型的计 算公式为：
所述公式中，kp为比例增益，L为积分时间常数，Tbl为积分带宽控制时间常数，L为 微分时间常数，Tb2为微分带宽控制时间常数，s为微分算子。
8. 根据权利要求4所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述测试参数包括 所述励磁装置中的PSS频率特性参数时，所述步骤S5包括以下子步骤： S51c、根据所述励磁装置的参数进行第二模型识别计算，获得所述PSS频率特性参数 的测试环节的幅频特性和相频特性计算结果； S52c、在所述励磁调节器上加上参考电压，所述励磁调节器采集频谱分析仪输出的白 噪声信号并作为所述PSS频率特性参数的测试环节的输入信号； S53c、对所述白噪声信号进行0. 1步长的离散运算并进行D/A转换，输出到所述频谱分 析仪作为所述PSS频率特性参数的测试环节的输出信号； S54c、通过所述频谱分析仪测量所述输入信号和所述输入信号的输出信号的幅频特性 和相频特性； S55c、判断步骤S54c测量的幅频特性和相频特性与步骤S51c所述幅频特性和相频特 性计算结果是否一致，如果一致，则判断所述励磁装置中的PSS频率特性参数测试正确；如 果不一致，则判断所述励磁装置中的PSS频率特性参数测试错误。
9. 根据权利要求7所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述第二模型的计 算公式为：
所述公式中，kpss为PSS比例增益，Tu为积分时间常数，Tbl为积分带宽控制时间常数，Tw为隔直时间常数，ks2为惯性常数，T7为第七积分时间常数，s为微分算子。
10. 根据权利要求7所述的励磁装置的静态测试方法，其特征在于，所述PSS频率特性 参数包括增益环节参数、超前滞后环节参数、隔直环节参数、惯性环节参数中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种励磁装置的静态测试方法，包括如下步骤：S1、设置励磁装置的可控硅的工频阳极电压；S2、将励磁装置中励磁调节器的给定标称设置为0，然后将励磁调节器的反馈电压设置为0；S3、向励磁调节器输入用于模拟发电机运行在额定转速下的状态的发电机运行状态信号和转速信号参数；S4、对励磁装置起励；S5、向励磁调节器输入白噪声测试信号，测量励磁装置的测试参数，并根据测得的测试参数生成相应的测试结果，实施本发明的有益效果是，通过本发明提供的励磁装置的静态测试系统，可以模拟励磁装置的各种实际参数，可以通过输入相应的模拟参数，完成对励磁装置的测试，而且不需要在发电机组现场对励磁装置测试，节约了测试成本。
【IPC分类】G01R31-34
【公开号】CN104569805
【申请号】CN201310476737
【发明人】黄超
【申请人】苏州热工研究院有限公司, 中国广核集团有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月12日