励磁系统测试曲线数据处理系统

资源类型:pdf 资源大小:423.00KB 文档分类:工业技术 上传者:刘明东

文档信息

【作者】 黄梅  杨少兵  苏为民 

【关键词】励磁系统 曲线 处理 格式 

【出版日期】2005-04-25

【摘要】介绍了励磁系统测试曲线数据处理系统,该系统具有将bmp格式的图片转换为统一的数据格式的功能,该系统经过处理和计算还可以得到励磁系统模型参数测试和确认报告需要的内容,并生成word格式输出。该系统已经在实际中得到试用。

【刊名】华北电力技术

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电力系统分析计算的基础是电力系统各元件的数学模型及其构成的系统模型 ,模型的准确性直接影响分析计算结果及由此而产生的决策和方案。长期以来 ,人们致力于电力系统各元件模型的研究 ,先后对发电机、原动机及调速系统、励磁系统等元件提出了适合于不同计算要求的模型和参数。其中对于励磁系统模型 ,1 992年 IEEE的标准委员会批准了电力工程协会提出的适合于电力系统稳定研究的励磁系统模型准则 [1] 。IEEE公布的励磁系统模型与实际的控制回路并非一一对应 ,而是经过处理的降阶模型 ,IEEE推荐采用由现场试验数据得到的励磁模型参数。目前励磁系统参数测试工作正在全国各电网广泛开展 ,由于涉及面广 ,测试使用的录波器类型难以统一 ,对各种录波器得到的测试波形的处理成为费时、费力的繁琐工作 ,有时不得不通过人工处理 ,因而增加了工作的难度和强度。目前 ,录波器得到的波形多数可以存为 bmp格式的图片 ,本文研究将bmp格式的图片转换为统一的数据格式 ,再经过处理和计算得到测试报告需要的内容 ,并生成word格式输出。本文研制的励磁系统测试曲线数据处理系统已经在华北地区试用。1 系统总体结构及功能1 .1 系统总体结构本文研制的励磁系统测试曲线数据处理系统包括 ,测试曲线预处理、测试曲线分析计算、数据导出导入、测试报告生成等功能 ,系统的总体结构如图 1所示。图 1 励磁系统测试曲线数据处理系统总体结构1.2 测试曲线预处理测试曲线预处理功能包括 :测试曲线 bmp图片载入 ;曲线预处理 ;bmp曲线转换为数字曲线等。( 1 )处理系统载入 bmp图片 ,如图 2所示 ,图中有发电机电压、发电机有功功率、励磁电压和励磁机的励磁电压等内容。图 2 励磁系统测试曲线数据处理系统载入 bmp图片( 2 )利用工具条中的工具按钮可以设置坐标轴的坐标值、x分度和 y分度 ,选定其中要分析的波形 ,准备曲线的自动识别和调整 ,还可以根据需要标定初始值、起始点、最大点等 ,以进行人为干预。( 3)软件还设置了放大缩小、画线、大小橡皮、后退、清除图象、清除画面、选取局部曲线等编辑处理功能 ,从而使曲线处理功能更完善。( 4 )最后将 bmp曲线经过自动识别和调整转换为数字曲线 ,进行数据分析。软件还设计了数据的导出、导入功能和存图功能 ,其中导出功能可将曲线以数据格式的方式导出 ,并保存备用 ;导入功能可将以前保存的数据格式曲线导入 ,并再进行分析计算 ;存图功能可将平滑好的曲线再存为bmp图片。1 .3 测试曲线分析计算选定曲线进入数据分析窗口 ,可实现对测试曲线的分析计算 ,包括曲线平滑、分析计算、数据导出导入、存图等内容。如图 3所示 ,图中选定波形为发电机励磁电压 ,对波形的平滑处理有自动调整、分段过滤、自由选点、插值增补 4种方法供选择 ,并具有标出点数、隐藏网格、加粗曲线、减细曲线等操作功能。平滑后的波形即可进行分析计算 ,其结果显示在窗口右侧 ,包括初始值、最大值、稳态值、最大值与初始值之比、上升时刻、最大时刻、最大值时间、超调量、阻尼比等 ,并通过“存结果”保存计算结果清单 ,准备结果输出。图 3 励磁系统测试曲线数据处理系统数据分析窗口1 .4 测试报告生成某一试验的所有波形分析计算后 ,即可进行测试报告生成 ,通过“数据工程”形成的测试报告如图 4。“数据工程”直接将已经分析计算的发电机电压、发电机有功功率、励磁电压和励磁机的励磁电压的各参数汇总 ,通过输出按钮即可得到word格式的报告。由于“数据工程”与数据库连接 ,所以如果发现某一项计算有误 ,可以返回重新计算 ,修改数据库内容 ,重新输出。图 4 数据工程形成测试报告2 测试曲线处理举例有关技术人员于 2 0 0 4年 4月进行了某电厂 4号机励磁系统模型参数的确认试验。发电机带负荷 + 2 %阶跃试验录波图如图 2所示 ,用励磁系统测试曲线数据处理系统得到的报告见表 1。发电机空载 + 5 %阶跃试验录波图如图 5所示 ,用励磁系统测试曲线数据处理系统得到的报告见表 2。3 结束语励磁系统测试曲线数据处理系统能够将各种表 1 某电厂 4号机带负荷 +2 %阶跃试验报告内容项目名称 定子电压Ug/ k V有功功率P/ MW转子电压Uf/ V励磁机转子电压Ulf/ V初始值 15 .44 (0 .980 ) 172 .84(0 .864 ) 2 99.5 7(0 .661) 2 2 .98(0 .43 5 )稳态值 15 .75 (1.0 0 0 ) 172 .3 4(0 .862 ) 3 70 .69(0 .818) 2 5 .47(0 .482 )最大值 15 .75 (1.0 0 0 ) 177.2 2 (0 .886) 5 64 .17(1.2 45 ) 81.5 4(1.5 44 )最大值 /初始值 1.0 2 0 1.0 2 5 1.883 3 .5 48到最大值时间 1.0 5 3 0 .40 0 0 .3 2 2 0 .0 62第一峰 (p1~ p2 ) 5 .3 2 (0 .0 2 7)第二峰 (p3~ p4) 3 .10 (0 .0 16)阻尼比 0 .0 86振荡频率 / H z  注 :计算基值为 ,Ugb=15 .75 ,Pb=2 0 0 .0 0 ,Ufb=45 3 .0 0 ,UIfb=5 2 .80 ;表中括号中数据均为标么值 ;表 2注同表 1。表 2 某电厂 4号机空载 +5 %阶跃试验报告内容项目名称 定子电压Ug/ k V有功功率P/ MW转子电压Uf/ V励磁机转子电压Ulf/ V初始值 14 .2 2 (0 .90 3 ) 110 .5 3 (0 .2 44 ) 10 .60 (0 .2 0 1)稳态值 15 .0 4(0 .95 5 ) 117.60 (0 .2 60 ) 11.0 9(0 .2 10 )最大值 15 .2 9(0 .971) 2 87.2 0 (0 .63 4) 15 1.89(2 .877)最大值 /初始值 1.0 75 2 .5 9814 .3 3 2到最大值时间 0 .479 0 .192 0 .10 2第一峰 (p1~ p2 )第二峰 (p3~ p4)阻尼比振荡频率 / H z图 5 发电机带空载 +5 %阶跃试验录波图录波器得到的 bmp格式的图片转换为统一的数据格式 ,再经过处理和计算得到励磁系统模型参数测试和确认报告需要的内容 ,并生成 word格式输出。  该处理系统符合当前电力系统工程实际的需求 ;系统界面采用目前工程应用软件和办公自动化软件的习惯 ,并加入必要的提示 ,便于工程技术人员掌握和使用 ;该处理系统的应用可以提高工作效率、提高计算精度 ,是现场工程技术人员的好帮手。励磁系统测试曲线数据处理系统@黄梅$北京交通大学电气工程学院!北京100044 @杨少兵$北京交通大学电气工程学院!北京100044 @苏为民$华北电力科学研究院有限责任公司!北京100045励磁系统;;曲线;;处理;;格式介绍了励磁系统测试曲线数据处理系统,该系统具有将bmp格式的图片转换为统一的数据格式的功能,该系统经过处理和计算还可以得到励磁系统模型参数测试和确认报告需要的内容,并生成word格式输出。该系统已经在实际中得到试用。[1]IEEE Std.421.5-1992IEEE RecommendedPractice forExcitationSystemModel forPowerSystemStabilityStudies

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