发电机功角的计算方法

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1、发电机功角的实时计算方法作者：admin  文章来源：北极星电  点击数  更新时间：2005-7-16  文章录入：ele  责任编辑：ele发电机功角的实时计算方法梁振光(山东大学电气工程学院，山东省济南市250061)   摘要：简述了发电机功角的重要性，介绍了确定发电机功角的测量法和计算法，提出一种基于同步相量测量的发电机功角计算模型，该方法利用机端电压、电流采样数据，简单、易于实现，有良好的模型适应性，可用于实时功角计算。通过仿真计算结果表明，该方法具有较好的精度，可满足工程要求。用于全网相

2、量测量系统中，可准确监测功角动态变化，为系统的安全稳定监测提供一定的基础。   关键词：发电机；功角；算法；实时Real-timeCalculationMethodofGeneratorPowerAngleLiangZhenguang (ShandongUniversity,Jinan250061,China)   Abstract:Theimportanceofgeneratorpowerangleisdescribedingeneral.Measurementmethodandcalculatio

3、nmethodtodeterminegeneratorpowerangleareintroduced.Ageneratorpoweranglecalculationmodelbasedonsynchronousphasormeasurementispresented.Itmakesuseofgenerator'ssampledataofvoltagesandcurrents.Themethodissimple,easytorealizeandhasgoodmodeladaptability.Itcan

4、beusedinreal-timepoweranglecalculation.Simulationresultsrevealthatthemethodhasgoodaccuracyandcanmeetengineeringneeds.Whenthemethodisusedinwholenetphasormeasurementsystems,dynamicvariationsofpoweranglecanbemonitoredaccurately.Thisprovidesafoundationforsy

5、stemsafetyandstabilitymonitoring.   Keywords:generator;powerangle;algorithm;real-time0 引言   随着电力工业的迅猛发展，系统的容量不断增加，其安全稳定运行越来越重要。经验表明，系统运行的安全与否与其运行状态密切相关，因此，实时、全面地掌握电力系统各部分的运行状态对保证系统的安全、稳定、紧急运行具有重要的意义。发电机作为电力系统中的重要设备，其稳定运行则成为重中之重。发电机的功角不仅是反映发电机内部能量转换的一个重要

6、参数，也是发电机稳定的一个重要标志量。功角的改变与有功功率、无功功率的变化相关联，通过监视功角的变化，为发电机在异常、故障及其失稳情况下的分析，提供了非常重要的参考依据。因此，发电机的功角是电力系统中的一个十分重要的监测量。目前，电力系统中基于GPS的电网运行实时监测系统的研究已十分活跃，本文对其中发电机功角的测量、计算[1-9]进行了研究，并提出了一种基于同步相量测量的发电机功角实时计算方法。1 发电机的功角   根据电机学原理，在忽略电机电枢绕组电阻情况下，隐极发电机的有功功率和无功功率可分别表示

7、为Pxd=EqUsinδQxd=EqUcosδ+U2Qxd-U2=EqUcosδsotanδ=Pxd/(Qxd-U2)其中，U为发电机的端电压，Eq为发电机的感应电势，xd为发电机的同步电抗，δ为感应电势与端电压间的相位夹角(称为发电机的功率角或功角)，P为有功功率，Q为无功功率。当感应电势和电压恒定时，传输的有功功率是功角δ的正弦函数。   功角δ在电力系统稳定中占据十分重要的地位，为保证发电机的静态稳定性，应使功率增量ΔP和角度增量Δδ的比值为正，即静态稳定性的判据为ΔP/Δδ>0。当电力系统受扰

8、动，发电机定子磁场与转子发生相对运动，发电机的功角δ发生变化，若功角经过振荡后能稳定在某一个数值，则表明发电机重新恢复了同步运行，系统具有瞬时稳定性；若电力系统受大扰动，发电机功角不断增大，发电机不再保持同步，则系统失去瞬时稳定。因此，可用电力系统受大扰动后功角随时间变化的特性δ=f(t)作为瞬时稳定的判据，记录实时功角信息，显示功角的变化，对功角摆动超过设定界限进行报警，以便于及时处理可能发生的不稳定情况。   发电机的功角δ反映发电机转子的相对运动，