1、發電機內電勢功角丈量方法發電機內電勢功角丈量方法技術引見技術引見報告內容 1 技術開展背景技術開展背景2直接發電機功角丈量原理引見直接發電機功角丈量原理引見3 發電機輸入輸出信號引見發電機輸入輸出信號引見4 內電勢的計算方法引見內電勢的計算方法引見5直接發電機功角丈量技術特點直接發電機功角丈量技術特點6 幾種丈量方法的比較幾種丈量方法的比較7工程實施及驗證情況工程實施及驗證情況8 技術總結與未來展望技術總結與未來展望 第一節第一節 技術開展背景技術開展背景1 1 功角實時同步丈量的重要意義功角實時同步丈量的重要意義技術背景技術背景 發電機功角是表征電力系統平安穩定運轉的主要形狀變量之一。發電機

2、功角是表征電力系統平安穩定運轉的主要形狀變量之一。直接丈量發電機功角可檢驗直接丈量發電機功角可檢驗EMSEMS系統在線形狀估計和靜態平安分析的計系統在線形狀估計和靜態平安分析的計算結果算結果 準確丈量發電機功角還是經過推算發電機功角，反映了準確丈量發電機功角還是經過推算發電機功角，反映了PMUPMU檢測技術檢測技術和和 WAMS WAMS的運用程度的運用程度 發電機功角是發電機功角是WAMSWAMS系統電網三大動態穩定分析的重要數據源系統電網三大動態穩定分析的重要數據源1 1、記錄電網擾動的形狀軌跡、記錄電網擾動的形狀軌跡2 2、改善、改善EMSEMS形狀估計的精度形狀估計的精度3 3、用于校

3、驗發電機特性參數、用于校驗發電機特性參數 發電機功角是電網擾動和失穩軌跡的重要記錄數據發電機功角是電網擾動和失穩軌跡的重要記錄數據技術背景技術背景2 2 國內外廣域同步相量丈量系統研討現狀國內外廣域同步相量丈量系統研討現狀 90 90年代以來，年代以來，GPSGPS時間同步技術、數據通訊時間同步技術、數據通訊網絡技術、光纖數字傳輸技術、高速交流采樣網絡技術、光纖數字傳輸技術、高速交流采樣/ /快速快速富氏變換、數字信號處置技術的開展，推進廣域同富氏變換、數字信號處置技術的開展，推進廣域同步相量丈量技術快速開展。最早運用于美國和歐洲步相量丈量技術快速開展。最早運用于美國和歐洲等電力系統。等電力系

4、統。 美國西部結合電力美國西部結合電力WSCCWSCC經過經過WAMSWAMS開發了基于高速監測和快速控制的系開發了基于高速監測和快速控制的系 統調度運轉方式以防止系統大范圍的停運。統調度運轉方式以防止系統大范圍的停運。日本運用同步相量丈量技術開發了在線全局動態監測系統，用于研討日本運用同步相量丈量技術開發了在線全局動態監測系統，用于研討 廣域低頻振蕩。廣域低頻振蕩。 西班牙西班牙 CSE CSE電力公司在電力公司在SCADA/EMSSCADA/EMS在線系統中，利用相量丈量來改善在線系統中，利用相量丈量來改善 形狀估計的迭代過程形狀估計的迭代過程 加拿大加拿大Hydro-Quebec Hyd

5、ro-Quebec 的利用相角丈量改善發電機的的利用相角丈量改善發電機的PSSPSS控制輸入，控制輸入， 以改善互聯網電網的振蕩衰減。以改善互聯網電網的振蕩衰減。 華東電網從華東電網從20192019年起，同步相量丈量系統在華東電網中進展運用。獲年起，同步相量丈量系統在華東電網中進展運用。獲得了一定的運轉維護閱歷。得了一定的運轉維護閱歷。 東北電網、江蘇電網、三峽電網、華北電網、南方電網、臺灣電網已東北電網、江蘇電網、三峽電網、華北電網、南方電網、臺灣電網已實施了實施了WAMSWAMS方案。方案。20192019年，華東電網公司與南瑞集團協作，研討廣域動態監測維護控制年，華東電網公司與南瑞集團

6、協作，研討廣域動態監測維護控制系統系統WAMAPWAMAP在華東電網的運用，同時展開了對發電機功角及內電勢同在華東電網的運用，同時展開了對發電機功角及內電勢同步丈量適用性的綜合研討。步丈量適用性的綜合研討。技術背景技術背景國內國內PMU技術的試點運用始于技術的試點運用始于2019年，華東電網公司年，華東電網公司/電科院、清華大學電科院、清華大學/四方公司、河海大學等研討用四方公司、河海大學等研討用PMU實現發電機功角檢測技術都在實現發電機功角檢測技術都在2019年。年。技術背景技術背景PMU發電機功角丈量技術主要方法情況發電機功角丈量技術主要方法情況1、轉速積分法、轉速積分法2、 算法補償法算

7、法補償法中心思緒：采用等效電路模型及機組同步電抗參數計算積分常中心思緒：采用等效電路模型及機組同步電抗參數計算積分常數作為積分初始角，利用轉速脈沖積分來計算轉子位置，然后數作為積分初始角，利用轉速脈沖積分來計算轉子位置，然后直接算出發電機功角。直接算出發電機功角。中心思緒：在擾動情況下，經過派克方程計算發電機功角，研中心思緒：在擾動情況下，經過派克方程計算發電機功角，研討補償算法修正發電機參數，從而彌補發電機功角計算誤差。討補償算法修正發電機參數，從而彌補發電機功角計算誤差。) t (ewswP)sT1)(D2H(sTM1i1reftTt)MU/()Tit (U) t (U) t (UT)Tt

8、 () t (0) t (*)1 () t (*) t (01、用派克方程計算實時功角 2、根據搖擺方程計算角頻率偏向及平均電磁功率Pe。3、 計算遠離次暫態程度的系數4、 得到修正后的功角 )ek, 1 (min) t () t (Uk21t國家國家型號型號功角丈量功角丈量初相角丈量初相角丈量丈量方式丈量方式美國美國SEL734Arbiter Systems 1133AMacrodyne 1690 臺灣臺灣ADX3000 四方四方CSS200 PAC2000SMU-1G電科院電科院南瑞南瑞河海河海PMU/GPS-I 手動 自動經過計算獲取 鍵相鍵相 鍵相+轉速 轉速積分技術背景技術背景國內外

9、國內外PMU發電機功角丈量技術情況發電機功角丈量技術情況第二代第二代 分布式 網絡通訊自順應直接丈量序號序號系統構造系統構造傳輸方式傳輸方式功角丈量功角丈量輔助丈量輔助丈量第一代第一代 集中式串口/高速MODEM /計算 勵磁電壓/電流/AGC/ 失穩預警 無 有技術背景技術背景規范規范1 1： 2019 2019年美國年美國IEEEIEEE制定了制定了“電力系統同步相角丈量規范電力系統同步相角丈量規范IEEE STD IEEE STD 1344-20191344-2019R2019R2019，對，對GPSGPS運用，同步采樣誤差、數據傳輸格式等運用，同步采樣誤差、數據傳輸格式等同步相角丈量方

10、面做了指點性規定，但未提及發電機功角丈量。同步相角丈量方面做了指點性規定，但未提及發電機功角丈量。3 3 技術規范情況技術規范情況 規范規范2 2： 2019 2019年國家電力調度中心制定了年國家電力調度中心制定了“電力系統實時動態監測系統電力系統實時動態監測系統技術規范，提出機組內電勢功角的丈量要求。技術規范，提出機組內電勢功角的丈量要求。設計規范：無設計規范：無 檢測規范：無檢測規范：無4 4 發電機功角丈量方法發電機功角丈量方法 NO.1 NO.1 間接計算法間接計算法 間接計算法，基于穩態相量圖的解析法。間接計算法，基于穩態相量圖的解析法。 用發電機交用發電機交/ /直軸同步電抗參數

11、及機端電壓、電流計算獲取發電直軸同步電抗參數及機端電壓、電流計算獲取發電機功角的丈量方法。機功角的丈量方法。主要實現廠家：南瑞、四方、電科院、河海大主要實現廠家：南瑞、四方、電科院、河海大學等均可以在學等均可以在PMU或或WAMS主站實現發電機功主站實現發電機功角純電氣計算。角純電氣計算。 NO.2 NO.2 轉速積分法轉速積分法 經過計算法獲取穩態功角值，采集轉子脈沖，對轉速求積分修正經過計算法獲取穩態功角值，采集轉子脈沖，對轉速求積分修正功角。功角。 主要實現廠家：河海大學，在河南電網主要實現廠家：河海大學，在河南電網WAMS系統中運用。系統中運用。技術背景技術背景)Sin*I*XqUCo

12、s*I*Xq(arctg簡化計算公式：簡化計算公式：技術背景技術背景 NO.3 NO.3 轉子位置丈量法脈沖直接法轉子位置丈量法脈沖直接法 經過在發電機轉子軸上設置機械測點或測速齒輪，在轉子周圍經過在發電機轉子軸上設置機械測點或測速齒輪，在轉子周圍安裝光電或電磁安裝，經過一定變換來實現功角丈量。安裝光電或電磁安裝，經過一定變換來實現功角丈量。該方法精度高，在發電機擾動情況下，仍有較高精度。由該方法精度高，在發電機擾動情況下，仍有較高精度。由華東電網公司專項科技工程與電科院和南瑞公司結合研討華東電網公司專項科技工程與電科院和南瑞公司結合研討兩種實現方式：獨立功角丈量模塊、兩種實現方式：獨立功角丈

13、量模塊、PMU內置軟件。內置軟件。5 5 華東華東WAMAPWAMAP系統實施的有利條件系統實施的有利條件技術背景技術背景 發電機組具備用于檢測機組轉軸動態平衡的轉軸鍵相脈沖信號。發電機組具備用于檢測機組轉軸動態平衡的轉軸鍵相脈沖信號。 具備具備WAMSWAMS系統多年的運轉閱歷。系統多年的運轉閱歷。 發電機組上均具備轉速發電機組上均具備轉速( (脈沖脈沖) )信號輸出。信號輸出。 具備了高速的數據通訊網絡，可將各電廠、變電站具備了高速的數據通訊網絡，可將各電廠、變電站PMUPMU安裝銜接起來。安裝銜接起來。第二節第二節直接發電機內電勢功角丈量直接發電機內電勢功角丈量 技術原理引見技術原理引見

14、1 主要的名詞定義主要的名詞定義: 1 1發電機內電勢發電機內電勢 當同步發電機轉子以同步速率旋轉時，主磁場就在氣隙中當同步發電機轉子以同步速率旋轉時，主磁場就在氣隙中構成一個旋轉磁場，它構成一個旋轉磁場，它“切割定子繞組后，就將在定子繞組內感應出頻率切割定子繞組后，就將在定子繞組內感應出頻率為為f f的一組對稱三相電動勢，稱為發電機內電勢。的一組對稱三相電動勢，稱為發電機內電勢。 2 2發電機功角發電機功角 發電機內電勢和機端電壓正序相量之間的夾角稱為發電機功角。發電機內電勢和機端電壓正序相量之間的夾角稱為發電機功角。 3 3發電機初相角發電機初相角 在采用鍵相脈沖直接丈量發電機轉子位置，來

15、等效發電機在采用鍵相脈沖直接丈量發電機轉子位置，來等效發電機內電勢的相角，但由于轉子機械安裝位置機械角與內電勢相角有較大的內電勢的相角，但由于轉子機械安裝位置機械角與內電勢相角有較大的角差。在發電機空載情況下，發電機空載內電勢與機端電壓同相位，我們定角差。在發電機空載情況下，發電機空載內電勢與機端電壓同相位，我們定義發電機空載內電勢與機械角之間的夾角稱為發電機初相角。義發電機空載內電勢與機械角之間的夾角稱為發電機初相角。原理引見原理引見2 設計思緒設計思緒原理引見發電機功角原理引見發電機功角丈量表示圖丈量表示圖PMUPMUPMU可經過安裝可經過安裝GPS控制的控制的PMU進展同步采集，功角丈量

16、的關進展同步采集，功角丈量的關鍵在于同步丈量丈量鍵在于同步丈量丈量Eq與與Ug的角度。的角度。直接丈量直接丈量Eq的相位較困難，但轉子位置與的相位較困難，但轉子位置與Eq存在著固定的相位關系，存在著固定的相位關系，故可以采用轉子位置替代故可以采用轉子位置替代Eq。自順應直接丈量發電機內電勢功角技術根自順應直接丈量發電機內電勢功角技術根本原理即為采集轉子位置來獲取本原理即為采集轉子位置來獲取Eq原理引見鍵置信號原理引見鍵置信號鍵置信號鍵置信號-以前主要用于對發電機轉子軸振動進展監測，在發電機轉子轉到固以前主要用于對發電機轉子軸振動進展監測，在發電機轉子轉到固定位置時，發出一定幅度的脈沖。目前機組

17、該脈沖為每轉定位置時，發出一定幅度的脈沖。目前機組該脈沖為每轉1 1個脈沖。經過丈量該個脈沖。經過丈量該信號，結合發電機的轉速，可以得到轉子的實踐位置。信號，結合發電機的轉速，可以得到轉子的實踐位置。原理引見鍵置信號簡原理引見鍵置信號簡化表示圖化表示圖 該技術利用高性能處置器對發電機的機端電壓、機端電流、轉該技術利用高性能處置器對發電機的機端電壓、機端電流、轉子鍵相脈沖、轉速脈沖以子鍵相脈沖、轉速脈沖以10KHz10KHz進展高速采樣，根據所獲得的數據對進展高速采樣，根據所獲得的數據對發電機空載、負載運轉比對分析得出發電機初相角和實時功角。發電機空載、負載運轉比對分析得出發電機初相角和實時功角

18、。3 技術原理技術原理原理引見原理引見原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理1基于直接鍵相脈沖丈量方法基于直接鍵相脈沖丈量方法u1p2GPS秒脈沖秒脈沖機端電壓機端電壓U鍵相脈沖鍵相脈沖TTt1t2T1*2u1tf以以GPSGPS秒脈沖上升沿時辰定秒脈沖上升沿時辰定義為義為0 0時辰。時辰。快速采集發電機機端電壓的快速采集發電機機端電壓的U U的過零時辰的過零時辰t1,t1,那么可得到其那么可得到其絕對相角：絕對相角：采集鍵相脈沖發生時辰采集鍵相脈沖發生時辰t2,那么可得到轉子絕對機械角那么可得到轉子絕對機械角：2*2ptf12機端電機端電壓壓U鍵相鍵相脈沖脈沖T

19、Tt1t2GPS秒秒脈沖脈沖T原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理t2對應的機組轉軸位置與機組內電勢對應的機組轉軸位置與機組內電勢之間有一個固定的之間有一個固定的機械角度機械角度，數值的大小不受發電機運轉形狀的改動而改動數值的大小不受發電機運轉形狀的改動而改動，除非轉軸位置傳感器的機械位置發生變化。，除非轉軸位置傳感器的機械位置發生變化。 = + p在發電機理想空載形狀下，由于負載電流為在發電機理想空載形狀下，由于負載電流為0，機端電壓與，機端電壓與 內電勢一樣，此時辰有：內電勢一樣，此時辰有：1u=故可采用空載時辰的機端電壓來替代內電勢，從而經過故可采用空載時

20、辰的機端電壓來替代內電勢，從而經過此時的機械角度與機端電壓角度差獲取機械初相角。此時的機械角度與機端電壓角度差獲取機械初相角。原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理 發電機功角發電機功角 ) 21(*211ttfpuu發電機內電勢絕對相角 1u經過上面的經過上面的GPSGPS控制采樣計算，我們即可得到如下的關鍵丈量量：控制采樣計算，我們即可得到如下的關鍵丈量量：原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理2 2實踐問題！實踐問題！NO.1 如何處理機械安裝角的誤差問題？如何處理機械安裝角的誤差問題？ 機械加工誤差機械加工誤差 檢修安裝誤差檢

21、修安裝誤差原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理NO.2 如何快速檢測初始相角的問題？如何快速檢測初始相角的問題？ 實踐現場發電機并網運轉時間不定實踐現場發電機并網運轉時間不定 真正空載時間短真正空載時間短實踐問題！實踐問題！一次捕捉不到，需求間隔很長時間才有發電一次捕捉不到，需求間隔很長時間才有發電機空載的時機。機空載的時機。 實踐問題！實踐問題！NO.3 如何保證信號的正確接入？如何保證信號的正確接入？ 信號接入的傳輸延時如何補償？信號接入的傳輸延時如何補償？ 機械振動誤差如何濾除？機械振動誤

22、差如何濾除？ 轉子軸具有一定的擺度或扭振轉子軸具有一定的擺度或扭振 鍵相脈沖傳感器支架隨機組振動鍵相脈沖傳感器支架隨機組振動 會導致丈量較大的誤差會導致丈量較大的誤差原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理3 3關鍵技術關鍵技術1 1 空載下的初相角檢測空載下的初相角檢測在發電機空載形狀下測得頻率在發電機空載形狀下測得頻率f0、時間、時間t10、t20、機端正序電壓相角：、機端正序電壓相角： 10*0*2u10tf機組轉軸位置脈沖的絕對相角：機組轉軸位置脈沖的絕對相角： 20*0*2p0tf發電機空載時的內電勢初相角：發電機空載時的內電勢初相角： )2010(*0*

23、2p010ttfu機械誤差角自動檢測機械誤差角自動檢測原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理4 4關鍵技術關鍵技術2 2發電機運轉形狀自動判別發電機運轉形狀自動判別原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理發電機運轉形狀經過接入的機端電壓、電流、脈沖等運轉信息進展判別發電機運轉形狀經過接入的機端電壓、電流、脈沖等運轉信息進展判別發電機檢修形狀判別發電機檢修形狀判別 發電機機端電壓歸零發電機機端電壓歸零 發電機負載歸零發電機負載歸零 發電機轉速小于設定值發電機轉速小于設定值發電機空載形狀判別發電機空載形狀判別 發電機機端電壓大于整定值發電機

24、機端電壓大于整定值 發電機轉速到額定轉速發電機轉速到額定轉速 發電機負載電流小于設定值發電機負載電流小于設定值在發電機從檢修形狀轉入空在發電機從檢修形狀轉入空載形狀后自動判別初相角。載形狀后自動判別初相角。目前的計算機技術可在毫秒級的時間目前的計算機技術可在毫秒級的時間內判別出運轉形狀內判別出運轉形狀5 5關鍵技術關鍵技術3 3轉速脈沖的備份接入轉速脈沖的備份接入判別發電機能否處于穩態形狀判別發電機能否處于穩態形狀，在穩態下按照鍵置信號得到，在穩態下按照鍵置信號得到功角鎖定轉速脈沖中的某一脈功角鎖定轉速脈沖中的某一脈沖。沖。將此脈沖作為發電機備用信號，將此脈沖作為發電機備用信號，在鍵相脈沖喪失

25、或明顯不正常時在鍵相脈沖喪失或明顯不正常時，利用此信號替代轉子位置信號，利用此信號替代轉子位置信號可大大提高直接丈量法可大大提高直接丈量法的可靠性的可靠性原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理6 6關鍵技術關鍵技術4 4多重化的濾波措施多重化的濾波措施1硬件手段上，脈沖正確性的檢測硬件手段上，脈沖正確性的檢測2空載情況下，多次數據的平滑綜合處置空載情況下，多次數據的平滑綜合處置原理引見采用直接鍵置信原理引見采用直接鍵置信號丈量的原理號丈量的原理3丈量數據的軟件平滑濾波丈量數據的軟件平滑濾波原理引見自順應直接丈量發電原理引見自順應直接丈量發電機功角接入表示圖機功角接

26、入表示圖第三節第三節發電機輸入輸出信號引見發電機輸入輸出信號引見信號類型信號來源額定值PMU接入情況目前接入條件機端電壓Ua發電機機端100VAC一定要接入機端電壓Ub發電機機端100VAC一定要接入機端電壓Uc發電機機端100VAC一定要接入機端電流Ia發電機機端1A5A一定要接入機端電流Ib發電機機端1A5A一定要接入機端電流Ic發電機機端1A5A一定要接入鍵相信號發電機5-24VDC需要接入轉速信號發電機5-24VDC可接入勵磁電壓Uf勵磁系統4-20mA可接入勵磁電流If勵磁系統4-20mA可接入AGC控制輸出信號RTU4-20mA可接入根據需要AVC控制輸出信號RTU4-20mA可接

27、入根據需要PSS的PID控制輸出信號勵磁控制器4-20mA可接入根據需要調頻PID的控制輸出信號機械/自動調頻控制器4-20mA可接入根據需要發電機接入量發電機接入量信號類型信號來源額定值PMU接入情況目前接入條件氣門開度信號發電機4-20mA可接入根據需要接入一次調頻控制前指令發電機4-20mA可接入根據需要接入一次調頻控制后指令發電機4-20mA可接入根據需要接入發電機開關量發電機24V可接入根據需要接入發電機接入量發電機接入量發電機輸出量發電機輸出量a.機端A相電壓同步相量Ua/ua；b.機端B相電壓同步相量Ub/ub；c.機端C相電壓同步相量Uc/uc；d.機端正序電壓同步相量U1/u

28、1；e.機端A相電流同步相量Ia/ia；f.機端B相電流同步相量Ib/ib；g.機端C相電流同步相量Ic/ic；h.機端正序電流同步相量I1/i1；i.內電勢同步相量/()；j.發電機功角；k.發電機轉速n；l.發電機勵磁電壓、電流信號；m.發電機有功功率、無功功率；n. 頻率、頻率變化率；第四節第四節內電勢的計算方法引見內電勢的計算方法引見1、內電勢的丈量只能經過計算的方法獲得、內電勢的丈量只能經過計算的方法獲得計算法所獲得的功角值的準確性和精度，取決于數學模型和計算式中的參數數值。由于在穩態情況下，功角計算的數學模型是準確的，數學模型中的定子電流和機端電壓丈量值的精度也是較高的，而在計算中

29、起重要影響的同步電抗Xd的值是隨著發電機運轉形狀的不同在很大的范圍內變化約在40%范圍內變化。發電機內電勢計算發電機內電勢計算隱極同步發電機 daXI jRIUE0qqddaXI jXI jRIUE0凸極同步發電機 )cossin(0aqIRUIXUarctg)cossin(0adIRUIXUarctgaddXXXadqXXX發電機內電勢計算發電機內電勢計算磁路飽和下的發電機參數修正磁路飽和下的發電機參數修正E22)sincos()sincos(addaIRIXIXIRUE22)sincos8 . 0*()sin8 . 0*cos(addaIRXIXIIRUE對隱極機有：=對于凸極機有：=其中

30、為氣隙合成磁場中的基波分量在電樞繞組中感生的內電動勢，Xp稱為保梯電抗。)(pajXRIUE磁路飽和時的電動勢平衡方程式為：磁路飽和下的發電機參數修正磁路飽和下的發電機參數修正adaadsXKIEBCACX*K為磁路飽和時同步電機電樞反響電抗折算系數。 第五節第五節技技 術術 特特 點點1.相量丈量與發電機運轉形狀的無關性相量丈量與發電機運轉形狀的無關性 技術特點技術特點丈量精度與發電機運轉負載無關丈量精度與發電機運轉負載無關與丈量時間起點無關與丈量時間起點無關丈量精度與發電機原始電氣參數無關丈量精度與發電機原始電氣參數無關丈量精度與轉子初始位置及鍵相槽等安裝丈量精度與轉子初始位置及鍵相槽等安

31、裝誤差無關誤差無關不受電網或機組擾動暫態過程的影響不受電網或機組擾動暫態過程的影響 2. 可自動校驗發電機的初相角可自動校驗發電機的初相角 技術特點技術特點自動判別發電機的并網形狀：自動判別發電機的并網形狀：U、f、I自動判別檢修形狀自動判別檢修形狀快速檢測發電機初相角快速檢測發電機初相角 3. 該方法具備很高的適用性該方法具備很高的適用性 充分利用現有的發電廠條件,無須額外安裝傳感器 。無需對機組進展改造，信號接入簡單。技術特點技術特點4. 具備很高的丈量精度具備很高的丈量精度丈量的角度精度誤差丈量的角度精度誤差0.2度，遠遠優于其他方法。度，遠遠優于其他方法。比規范要求的比規范要求的1度以

32、內的誤差要求高出度以內的誤差要求高出5倍。倍。5. 具備較高的可靠性具備較高的可靠性 技術特點技術特點雙脈沖的備份輸入丈量 自順應判別，可靠地捕獲發電機初始相角 抗脈沖抖動數字濾波 第六節第六節幾種丈量方法的比較幾種丈量方法的比較方法比較方法比較采集信號采集信號計算參數計算參數誤差要素誤差要素擾動下精度擾動下精度 純電氣計算法純電氣計算法機端U/I機端U/I，轉速機端U，轉速/鍵相 轉速積分法轉速積分法自順應直接丈量自順應直接丈量 同步阻抗 同步阻抗 參數誤差參數誤差及積分誤差與電機參數無關誤差較大誤差大誤差小方法比較方法比較1、幾種方法的簡單比較、幾種方法的簡單比較1)間接計算法間接計算法

33、實踐現場發電機參數隨負載的變化而有所不同實踐現場發電機參數隨負載的變化而有所不同,計算法的精度誤差計算法的精度誤差較大較大.同時發電機組附近缺點時同時發電機組附近缺點時,依托電氣量丈量出的功角存在著很大的誤依托電氣量丈量出的功角存在著很大的誤差，丈量出的頻率與機組實踐轉速差別也較大差，丈量出的頻率與機組實踐轉速差別也較大,不能準確地記錄機組機電不能準確地記錄機組機電暫態過程暫態過程. 方法比較方法比較 未經發電機參數修正未經發電機參數修正 穩態下：角度誤差穩態下：角度誤差2-3以上以上 暫態下：角度誤差大到難于估計暫態下：角度誤差大到難于估計 清華及四方經過發電機模型轉換，參數實時修正后的計算

34、法清華及四方經過發電機模型轉換，參數實時修正后的計算法 穩態下：角度誤差穩態下：角度誤差1左右左右 暫態下：角度誤差暫態下：角度誤差6 以上以上 WAMS實踐運轉運轉的結果實踐運轉運轉的結果2)轉速積分法轉速積分法 由于丈量誤差經過積分后會進展累積。由于丈量誤差經過積分后會進展累積。 穩態情況下經過計算法校正積分誤差。穩態情況下經過計算法校正積分誤差。 暫態情況下，經過轉速積分后求取轉子位置。暫態情況下，經過轉速積分后求取轉子位置。方法比較方法比較 其丈量誤差為：其丈量誤差為： 穩態下：實際角度誤差穩態下：實際角度誤差2-3以上，還有延遲誤差以上，還有延遲誤差 暫態下：暫態下： 動態情況下的精度無法估計動態情況下的精度無法估計方法比較方法比較3)自順應直接丈量發電機內電勢功角技術自順應