DLT1391-2014 数字式自动电压调节器涉网性能检测导则
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涉网检测试验应检查自并励静止励磁系统和交流励磁机励磁系统两种励磁方式下自动电压调节器 调节性能,检测方应根据相关资料整理下列数据: a)发电机额定电压、电流,额定视在功率、功率因数,额定磁场电压、电流,空载额定磁场电压、 电流,在规定温度下的励磁绕组电阻值,发电机空载特性曲线、发电机各电抗值、T。等时间 常数、包含原动机的整体机组转动惯量等; 6) 励磁变压器额定容量、一次和二次额定电压、短路电抗数据; c)交流励磁机额定容量,额定电压、电流,额定频率和功率因数,额定磁场电压、电流,交流励 磁机空载和负载特性曲线,交流励磁机电枢开路时励磁绕组时间常数Taos、励磁绕组等效直流 电阻、交流励磁机的不饱和同步电抗Xde、暂态电抗X、次暂态电抗X及负序电抗Xz等; d) 永磁机或副励磁机额定容量,额定电压、电流,额定频率和功率因数,包括空载电压、输出额 定电流时的电压、输出强励电流时的电压等外特性曲线; e)当AVR装置检测委托方未提出特殊要求时,仿直检测的基本数据参照本标准附录A。
5.2.2仿真系统的模型建立
建立仿真试验系统的闭环测试环境时,模型的建立应符合下列要求: a)发电机应采用六阶数学模型,可配置完善的旋转负荷模型,可在高压侧用任何形式设置故障点, 可在线监视AVR模型中任意点物理变量,可按要求格式输出试验过程的波形和数据。 6 当需要检测AVR装置在自并励静止励磁系统中的性能时,应参照本标准附录A的要求,计算 发电机的饱和系数、励磁变压器的换相电抗系数和AVR的输出限制。一般情况下AVR装置的 检测过程宜采用不考虑饱和影响的线性化发电机模型。 C) 当需要检测AVR装置在交流励磁机励磁系统(含无刷高起始励磁系统)中的性能时,应参照 本标准附录A的要求,除需增加计算励磁机的饱和系数、换相电抗系数及去磁系数外,发电机
要考虑饱和影响,还应重新计算AVR的输出限制及发电机磁场电压限制值。 输入发电机、励磁机(或励磁变压器)的各电抗值及各时间常数等参数后,构成了仿真试验系 统的一次侧模型。 考虑电压互感器(TV)、电流互感器(TA)、磁场分流器等变比及实时仿真系统与AVR装置接 口变比后,构成了AVR装置的闭环仿真测试环境。 AVR装置的闭环仿真测试环境应能进行发电机空载和负载、近端和远方的短路及电力系统的振 荡等扰动试验。
bs标准5.2.3仿真系统的试验接线
AVR装置接入实时数字仿真系统的试验原理接线可参见本标准附录A,且应符合下列要求 接受AVR装置控制电压信号U。的接口应考虑一定的电压量程裕度,避免对仿真系统中模数转 换部件造成损坏; 6 除特别要求外, 原动机和调速系统可采用典型模型和参数 c) 发电机电压、 发功率等检测和显示信号应根据实际需求进行滤波处理,
5.2.4试验检测录波器性能应符合下列要
6.2.2检测晶闸管整流
6.2.4确定标幺值应符合下列要求
b)标么值应采用下列方法检测:
1)将仿真系统与AVR装置连接,在空载及负载运行方式下检查发电机稳态输出值正确 小扰动时稳定,AVR装置各限制和附加控制环节无异常报警信号。 2) 保持发电机空载状态,将AVR装置中空载最大励磁电流限制、调压范围限制、V/Hz
等全部退出,进行土20%阶跃响应试验。 3) 检查控制电压U。模拟量输出是否达到极限值,晶闸管控制角α是否已达最大、最小整定 值,定义符合要求的U。最大输出值为URmax(p.u.),最小输出值为URmin(p.u.)。 4) 仿真系统不考虑发电机饱和,调整AVR装置的给定电压Urer使发电机空载电压达到额定 值Uin,AVR装置触发控制角与理论计算值一致,定义U。基准值为UcB;同时计算U。与 仿真系统内部磁场电压U。的标么换算关系以确定比例系数。再次进行大扰动试验,确定 阶跃量时应保证U。≤Urmax,且未出现其他受限制的情况。 1.35U2ncos(α)/UB,U2N为励磁变压器二次电压额定值,UB为发电机磁场电压的基准值。 6.2.5负载法确定检测录波记录的有名值应符合下列要求 a)发电机并网在额定工况下运行,调整录波器变比等参数,使其显示的发电机额定有功功率Pn 额定无功功率ON、额定机端电压UiN、电流IN、额定磁场电压UN、电流IN等与电机厂铭牌 数据应一致; b)发电机解列后空载运行,当机端电压保持为U时,应记录其空载运行数据Um、Im,并定义为
额定无功功率QN、额定机端电压UiN、电流IN、额定磁场电压UnN、电流IN等与电机厂铭牌 数据应一致; 发电机解列后空载运行,当机端电压保持为U时,应记录其空载运行数据Un、In,并定义为 Um=Um,Im=lm(发电机为不考虑饱和影响的线性化模型)。
6.3.1AVR装置自动零起升压试验应符合下列要求
a 性能要求:发电机自动零起升压时,AVR装置应保证发电机定子电压最大值不大于额定值的 110%; 6 检测方法:在仿真系统中临时加入较低的但高于起励所需的磁场电压的正限幅值,向AVR装 置发出起励指令后,录波观察发电机电压是否出现超调,应记录达到稳态值的时间; C)若AVR装留在试验室环境下不满足控制逻辑要求时,可不做此项试验。
6.3.2发电机空载阶跃响应试验应符合下列要
不应超过5s。超调量不应大于阶跃量的30%: b)检测应采用下列方法: 1)应按照AVR装置电压控制主环的模型框图设置励磁系统稳态增益和暂态增益。设置稳态 增益应大于发电机同步电抗与电压静差率的比,设置暂态增益应足够大,使得励磁系统在 发电机电压瞬间下降15%~20%额定值时能输出强励顶值电压; 2) AVR装置升压平稳后,按照阶跃扰动不使励磁系统进入非线性区域来确定阶跃量,宜进行 土5%阶跃响应试验,记录发电机电压U、磁场电流Is磁场电压U或控制电压U。波 形,计算性能指标。选择较小上升时间和适当超调量的PID参数作为以后试验的典型 参数;
6.3.3AVR装置输出线性度检查应符合下列要求
检测应采用下列方法: 1)对AVR装置加入2%~15%阶跃扰动,最大阶跃量以不出现顶值限幅电压为准,录波观案 AVR装置的输出最大值在线性区域内是否与加入的阶跃扰动量成正比关系; 2)应按公式(4)计算励磁系统增益:
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表1AVR模型与AVR装置的偏差允许值
b)检测方法:根据本标准6.3.2试验确定的AVR装置参数,建立仿真系统的AVR模型,进行相 同工况下的发电机空载阶跃响应试验; 检测评判:首先应使用表1所列指标检测AVR模型的准确度,然后将AVR模型与AVR装置 在相同工况下得到的发电机磁场电压进行比较,应具有一致的稳态值和动态特性。
6.3.5AVR装置调压性能检查应符合下列要求
a 性能要求:要求调节过程平滑,不发生操作部件接点粘连现象。手动励磁调节时,上限不应低 于发电机额定磁场电流的110%,下限不应高于发电机空负荷磁场电流的20%。自动励磁调节 时,发电机空负荷电压能在额定电压的70%~110%范围内稳定平滑的调节,负载时宜在90%~ 110%范围内稳定的调节; b) 检测方法:发电机由空载到负载运行,通过增减磁操作使发电机升降压,空载、负载时记录自 动调压范围和手动调节的上下限; C)检测评判:调节过程平稳,调压范围符合标准要求。
a)性能要求:机端电压在AVR装置切换过程中波动幅值不应超过额定电压的1%; b) 检测方法:按制造厂缺省值设置AVR装置手动环节参数,调整发电机电压为额定值,稳定运 行时进行AVR装置自动/手动和手动/自动方式的切换; c) 检测评判:切换过程中机端电压波动幅值不应超过规定值、且切换前后机端电压稳态值变化不 应超过额定值的1%。
6.3.7AVR装置手动阶跃响应试验应符合下死
)性能要求:发电机空载阶跃扰动后应保持稳定运行; ) 检测方法:调整AVR装置手动环节参数,应进行5%~10%发电机空载额定磁场电流阶跃 试验; )检测评判:应满足稳定运行要求。
6.3.8自动逆变灭磁试验应符合下列要求
a 性能要求:AVR装置自动方式下逆变灭磁时,不应发生逆变颠覆,晶闸管整流器的控制角α 应达到最大值,且控制电压U。波形在随后的逆变过程中应保持平稳,形态与设计相符: b 检测方法: 1)在仿真系统中增加判据,防止出现磁场电流负值; 2)AVR装置升压到额定值后启动停机程序,录波记录Ucmin及灭磁时间常数。 C 检测评判:灭磁性能满足要求,且不发生异常扰动。
.9V/Hz限制(以下简称VFL)及保护环节证
6.3.9.1AVR 装置试验应符合下列要求
a)性能要求:VFL限制特性应与发电机及主变压器的过激磁特性能力低者匹配,应与过励磁保护 的定时限和反时限特性配合,动作定值和延时与设置相符; b)检测方法: 1)确定VFL介入位置应在无功调差环节后;设置VFL限制定值,和发变组保护比较,原则 上留有10%的裕度:包括启动值、动作值、返回值及相应的延时或反时限特性; 2 保持发电机频率为50Hz,缓慢增大AVR装置的给定值Uref直到VFL限制动作,静态检 查VFL的启动值、动作值、返回值及延时或反时限特性的准确性; 3)在VFL限定值附近进行+2%~+10%的给定电压阶跃试验,动态检查U,和U。波形是否正 常,其中U。波形应有明显的下调过程; 4) 保持AVR装置给定电压不变,在VFL限定值附近进行频率突降2%~10%的阶跃试验, 动态检查U和U。波形是否正常; 5)若AVR装置中有VFL低频保护,缓慢降低原动机的转速至VFL保护整定值以下,检查 VFL低频保护的动作值及AVR装置行为; 6 若AVR装置中有过压保护,调整发电机电压至保护整定值以上时检查保护动作及AVR装 置行为。 C) 检测评判:VFL限制定值应与设置相符,且在发电机空载及负载工况下均能正确发挥作用。 6.3.9.2 AVR模型的VFL试验应符合下列要求 a) 性能要求:AVR模型与AVR装置比较应具有一致的静态和动态性能; b)检测方法: 1)在仿真系统中构建与AVR装置一样的VFL环节模型,并设置相同的参数: 2)进行与本标准6.3.9.1节检测方法中2)~4)相同的试验。 检测评判:动作值误差应小于1%,时间误差应小于10%,U,和U波形形态与AVR装置一致。 6.3.10 TV断线试验应符合下列要求 a) 性能要求:扰动过程中机端电压波动超过额定值20%的时间不应大于0.5s: b) 应来用下列检测方法: 1)应检查AVR装置的TV断线控制逻辑,确认试验接线和操作方法; 2)根据AVR装置控制逻辑应分别检查单TV断单相、单TV断多相、双TV同时断单相、双 TV同时断不同相、双TV同时断多相等情况下励磁系统行为,直到AVR装置切手动运行 (双套运行的AVR装置首先进行通道切换,然后切至手动运行),检查TV断线功能和调 节器响应特性。 c)检测评判:检查机端电压最大值不应超过规定值,切换时间不宜大于0.3s。 6.3.113 空载最大励磁电流限制可进行下列试验 a)性能要求:扰动过程中机端电压不应超过空载最大励磁电流限制的对应值。 b)可采用下列检查方法:
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1)整定AVR装置的空载最大励磁电流限制定值,检查其他限制器在退出状态; 2)进行机端电压正阶跃扰动试验,检查机端电压是否受到相应限制。 c)检测评判:检查机端电压最大值不超过规定值,且未出现显常扰动。
6.4.3静差率的测定应待合下列要求
确定AVR装置中无功电流调差功能模式、极性和具体数值的标定方法; 保持AVR装置给定值不变,但设置不同的调差系数,在发电机功率因数为零的情况下带 额定无功功率解列,应按式(7)计算发电机端的总调差率:
Q一一甩负荷前发电机无功,Mvar。 3)如用户有特殊需求,检查无功调差环节投入后对电网特别是弱联系系统稳定的影响: 4)根据3)的试验情况,必要时检查无功调差环节的测量时间常数。
6.4.5用负荷试验应符合下列要求
性能要求:在额定功率因数下,当发电机突然甩额定负荷后,发电机电压超调量不应大于15% 额定值,振荡次数不应超过3次,调节时间不应大于10s。 应采用下列检测方法: 1)保持AVR装置给定值不变,在无功调差环节投、退两种工况下进行发电机甩额定负 荷试验; 2)根据试验结果,发电机电压超调量应按式(8)计算 M(0)==1AV/.1X100% (8)
Umax甩负荷时发电机端电压最大值,kV; U。一一甩负荷后的机端电压,kV; U额定机端电压,kV。 c)检测评判:甩负荷动态特性应符合性能要求,未出现异常过电压。带无功调差环节甩负荷过程 中未发生机端电压超过VFL限制器动作值的情况。
6.4.6强励能力检查
端电压下降15%~20%时,励磁系统应能在0.1s内输出磁场电压达到强励顶值。 应采用下列检测方法: 1)发电机带额定负载,进行AVR装置持续时间0.5s、发电机给定阶跃量为15%~20%的扰 动试验,录波记录定子电压U,磁场电压U磁场电流I和控制电压U。的初始值及最大 值,观察U。最大输出应到项值。 2)发电机主变压器高压侧近端三相短路0.1s响应试验: 发电机带额定有功、一半额定无功负荷运行,主变压器高压侧发生三相短路,选择过 渡电阻使得机端电压最低值为0.8p.u,切除故障线路时间为0.1s,录波记录U、UcI和 U。的初始值、最大和最小值及稳态值等变化情况,观察U。最大输出应到顶值。 检测评判:两种方法都应使励磁系统输出电压达到强励项值。 不对称短路试验应符合下列要求 性能要求:主变压器高压侧发生单相和两相短路故障时同步移相电路正确工作,AVR装置不应 出现异常退出。 应采用下列检测方法: 1)设置短路点,使短路时机端电压最小宜为50%额定值,短路时间不应小于0.1s;对AVR 装置控制的发电机进行不对称短路试验; 2)在仿真系统中对AVR模型进行相同工况的不对称短路试验。 检测评判:AVR装置应能正常工作,与AVR模型试验结果比较,应具有一致的动态特性。
电力系统稳定器(PSS)性能试验应符合下列
对于AVR装置PSS性能及试验手段除应满足DL/T1231标准规定外还有下列要求: 1)PSS环节应具有手动投退功能并可按整定的发电机有功功率量值自动投退; 2)应能接受外部试验信号,能进行励磁系统无补偿频率特性测量:
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3)应能在线显示、修改和保存PSS设置参数; 4)应能将转速信号转换成模拟量信号供外部测量; 5)PSS应能在0.1Hz~2.0Hz范围内提供有效正阻尼; 6)反调要求:发电机有功功率快速变化时,无功功率变化量小于30%额定值; 7)对于有电动机运行工况要求的AVR装置,PSS应能正常工作,并提供正阻尼。 应采用下列检测方法: 1)AVR装置在自动方式运行,分别在发电机大方式(P=PN,Q=0)和小方式(P=0.5P Q=0.59N)下用频谱仪通过施加白噪声的方法,测量发电机励磁系统在0.1Hz~2.0Hz范围 内无补偿频率特性; 2)分析确认PSS模型结构,选择适当参数,进行PSS环节有补偿频率特性的计算; 3)分别在发电机最大和最小运行方式下,进行励磁系统2%5%无PSS的机端电压阶跃扰动 试验,主要录制U、P、Q、U,和U。等电气量,记录和计算在本机振荡模式下的有功功率 振荡频率及阻尼比; 4 将PSS增益临时设置为25标幺值,PSS投入后逐渐增加机组有功出力,记录PSS自动 投入时的有功功率值,观察PSS投入后输出噪声满足要求; 5 分别在发电机最大和最小运行方式下,进行2%~5%的电压阶跃扰动,检查PSS投入后系 统的阻尼变化。也可参考表2进行阻尼比的估算
表2按有功振荡次数估计阻尼比
6)PSS临界增益检查。PSS投入后,逐步增加PSS的输出增益,直到发电机磁场电压U,振 荡发散为止,整定PSS增益为临界增益的1/3~1/5。对于PSS内部设置了非标限幅的AVR 装置,原则上增益不宜大于10p.u.; 7 PSS抗反调能力检查。调整仿真系统中原动机模型及参数,使有功功率快速变化,录波检 查AVR装置输出及无功功率不应有较大变化; 注:下列数据供试验参考: 国内汽轮机组允许的有功负荷调整率一般为: 3%P%/min:300MW机组; 5%P~/min:500MW以上机组; 100MW/min:RB(相当于敌障甩负荷)。 8) 检查PSS投入后抑制0.6Hz以下低频振荡的效果。在仿真系统中增加并联运行机组台数, 检验0.4Hz~0.6Hz范围内PSS抑制低频振荡效果;增加各台机组的转动惯量,进一步检 验0.13Hz~0.4Hz范围内PSS抑制低频振荡的效果。 9)有条件时,还应检查AVR装置PSS中发电机转速信号计算处理的正确性。 ) 检测评判:在本机振荡模附近,有PSS的阻尼比提高大于0.1~0.2;反调满足要求。在0.6Hz 以下PSS仍应正常发挥作用,且不对AVR装置其他限制环节产生不利影响。
8自并励系统负载仿真比较试验应符合下列要
a)性能应符合下列要求:
发电机负载仿真对定子电压U,波形要求参照表1的数据; 对有功功率P波形的具体要求是:发电机带额定有功负荷,进行有、无PSS的2%~5% 发电机机端电压阶跃仿真:比较发电机有功功率的振荡频率和衰减阻尼比。AVR模型和
应在发电机转子绕组过热允许时间前动作,应在励磁绕组过负荷保护和励磁变压器过流保护动作前 动作。强励持续时间、反时限特性和强励倍数与设备整定相符并与DL/T843标准规定的要求一致。 6.4.9.2AVR装置试验应符合下列要求 a)性能应符合下列要求: 1)过励瞬时电流限制规定为2倍发电机磁场电流额定值:即Ifmax=2Ii
6.4.9.2AVR装置试验应符合下列要求
a)性能应符合下列要求:
OEL反时限特性除应满足GB/T7064标准对转子过流能力的规定外,还应与发电机保护配 合,在动作延迟时间上不大于表3的数值,原则上留有10%的裕度:
表3发电机磁场电流反时限特性(C=33.75)
流水平及持续时间满足试验要求(也可以在发电机不固定转速情况下,用适当降低系 统侧电压的方法完成本项试验); 检查在不同的磁场过电流水平下,过励反时限动作特性满足表3要求,且与启动值无 关。2倍瞬时电流限制值准确,反时限限制动作后系统稳定且磁场电流回调至启动值 以下的时间不宜超过2s,否则调整环节增益或其他参数以满足要求; →检查OEL环节各控制参数改变后对动态特性及稳定状态的影响。 3)过励保护OEP功能检查:根据制造厂提供的AVR装置的设计逻辑进行检查。 检测评判:OEL动作后瞬时电流限制反时限特性满足要求;OEP功能及动作行为与设计相
)发电机容性过流SCL动作时应保持机组稳
静态检查应符合下列要求: →检查SCL环节模型结构、控制信号介入方式和接入位置; ◆检查SCL(感性)反时限函数计算公式,对于汽轮发电机应满足式(10)或通过参费 修正接近式(10)
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检查SCL感性过流环节各控制参数改变后对动态特性及稳定状态的影响: SCL容性过流环节检查:机组满负荷进相运行,用AVR装置给定电压负阶跃或系统 电压正阶跃等方法进行扰动试验,适当选择控制增益、检查SCL容性过流环节动作后, 机组稳定运行的能力。 c)检测评判:SCL动作后系统稳定、反时限特性满足要求,过流限制后调节稳定,不发生振荡。 6.4.10.3AVR模型的SCL比较试验应符合下列要求 a 应采用下列检测方法: 1)在仿真系统中建立与AVR装置结构一致的SCL模型并设置相同的参数; 2)对AVR模型进行与AVR装置相同的仿真试验。 b)应符合下列检测评判要求: 1)AVR模型的反时限特性动作值、限制值和返回值与AVR装置一致,动作值、限制值误差 小于2%,时间误差小于10%; 2)AVR模型定子电流I,动态特性与AVR装置基本一致,稳定状态一致。 6.4.11低励限制(UEL)性能试验 6.4.11.1AVR中低励限制(UEL)的整定原则 应保证发电机静稳极限并留有定裕度,且避免在机组失磁保护前动作。
1)在仿真系统中建立与AVR装置结构一致的SCL模型并设置相同的参数; 2)对AVR模型进行与AVR装置相同的仿真试验。 应符合下列检测评判要求: 1)AVR模型的反时限特性动作值、限制值和返回值与AVR装置一致,动作值、限制值 小于2%,时间误差小于10%; 2)AVR模型定子电流I动态特性与AVR装置基本一致,稳定状态一致。
1低励限制(UEL)性
6.4.11.1AVR中低励限制(UEL)的整定原则
6.4.11.1AVR中低励限制(UEL)的整定原则
L2AVR 装置试验应
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发电机有功额定点附近,应检查UEL限制特性有较大斜率时的稳定运行情况。 6 在低励限制点附近通过扰动试验,优化UEL环节配置参数并进行参数改变后敏感度分析。 7 在静稳极限功率附近检查小扰动的稳定性,分析发电机功角变化情况。 8) 最小磁场电流限制功能(AVR装置有此设计时)应检查下列内容: 今退出或屏蔽UEL限制功能,检查发电机进相时此限制功能有效性及准确性; 投入UEL限制功能后,检查UEL和最小励磁电流限制匹配特性: ◆检查最小磁场电流限制动作后是否引起低励保护(UEP)动作。 9)低励保护(UEP)的动作情况检查。应根据制造厂提供的AVR装置的设计逻辑进行检查。 10)若AVR装置设计有手动无功限制功能,检查AVR装置手动无功限制功能,包括准确性和 有效性检查。 检测评判:UEL环节动作值与设置相符,静态和动态性能满足要求。UEP环节功能及动作行 为与设计相符。 AVR模型的UEL比较试验应符合下列要求
9)低励保护(UEP)的动作情况检查。应根据制造厂提供的AVR装置的设计逻辑进行检查。 10)若AVR装置设计有手动无功限制功能,检查AVR装置手动无功限制功能,包括准确性和 有效性检查。 )# 检测评判:UEL环节动作值与设置相符,静态和动态性能满足要求。UEP环节功能及动作行 为与设计相符。 4.11.3AVR模型的UEL比较试验应符合下列要求 a)应采用下列检测方法: 1)在仿真系统中建立与AVR装置一致的UEL模型并设置相同的参数; 2)对AVR模型进行6.4.11.2项中3)项~7)项的试验。 b) 检测应采用下列方法评判: 1)AVR模型的限制值与AVR装置一致,动作值误差小于5%: 2)AVR模型中无功功率Q动态特性与AVR装置一致,稳定状态一致。
1)在仿真系统中建立与AVR装置一致的UEL模型并设置相同的参数; 2)对AVR模型进行6.4.11.2项中3)项~7)项的试验。 b 检测应采用下列方法评判: 1)AVR模型的限制值与AVR装置一致,动作值误差小于5%; 2)AVR模型中无功功率O动态特性与AVR装置一致,稳定状态一致。
6.4.12AVR装置各辅助环节特性配合试验
12.1AVR装置VFL与UEL环节特性配合试
a)应采用下列检测方法: 1)对于叠加式结构的AVR装置,可以同时投入VFL与UEL环节,其他限制器退出或屏蔽。 VFL环节可采用定时限1.05倍0.5s延时,进行系统电压士15%阶跃扰动试验,录制动态 响应波形图; 2) 对于比较门结构的AVR装置,可以在扰动试验中通过动态记录的波形图,分析VFL与 UEL环节的切换过程是否正常。 b) 检测评判:叠加式结构的AVR装置,其UEL环节应限制发电机进相深度,同时VFL环节也 能限制机端电压继续升高:比较门结构的AVR装置,应在扰动切换过程中运行平稳。
6.4.12.2 AVR 装置 OEL 与 UEL环节特性配合试验应符合下列要求
1)对于整加式结构的AVR装置,可以同时投入OEL与UEL环节且采用前述试验的典型设 置参数,其他限制器退出或屏蔽。调整发电机无功出力接近零,在发电机端部进行经过渡 电阻的三相短路(或用直接降低系统侧电压的方法)试验,录制动态响应波形图; 2 对于比较门结构的AVR装置,可以在扰动试验中通过动态记录的波形图,分析OEL与 UEL环节的切换过程是否异常。 b) 检测评判:叠加式结构的AVR装置,UEL环节应正确动作限制发电机进相深度、同时OEL环 节也应保证发电机转子不发生危险的过电流;比较门结构的AVR装置,应在扰动切换过程中 运行平稳。
6.4.12.3AVR装置OEL与SCL环节特性配合试验应符合下列要求
检测方法:AVR装置同时投入OEL与SCL环节且采 前述试验的典型设置参数,其他限 退出或屏蔽。调整发电机负荷为额定值,在其端部进行经过渡电阻的三相短路(或用直接 系统侧电压的方法)试验,录制动态响应波形图
b) 检测评判:SCL环节不应限制励磁系统正常强励能力,OEL环节在强励时应限制磁场电流不超 过规定值。
6.4.12.4AVR装置UEL与PSS环节特性配
a)检测方法应符合下列要求
7应用于交流励磁机励磁系统的AVR性能检
7.1确定试验用数学模型和参数
7.1.1AVR建模应符合下列要求
a)确定性能检测中AVR装置的PID校正环节的数学模型; b)确定励磁系统采用的反馈校正形式(励磁机磁场电压、电流,发电机磁场电压、硬反馈 馈等); c)确定反馈校正的具体位置
7.1.2发电机和励磁机参数应符合下列要习
a)发电机。若检测委托方无特殊要求,交流励磁机励磁系统性能检测中采用的计算数据参见附录 A,与自并励静止励磁系统不同之处是数学模型中的发电机参数应考虑饱和影响; b)励磁机。若检测委托方无特殊要求,采用附录A中提供的2442kVA交流励磁机,励磁形式为 无刷励磁。
1AVR装置与仿真系统的衔接应符合下列要求 a)应符合下列总体处理原则:
1AVR装置与仿真系统的衔接应符合下列要求
1)AVR装置输出最大值不超过仿真系统所能接受的最大直流电压值; 2)发电机空载额定时,AVR装置输出与实际系统励磁机磁场电压Uc一致;仿真系统的反馈 值与实际系统一致。 b)确定标么值应符合下列要求: 1)在AVR装置中输入附录A提供的实际系统原始参数; 2)启动AVR装置,调整输入至仿真系统的信号电压值,使大扰动阶跃中AVR装置的最大输 出不超过仿真系统能够接受的最大直流电压值; 3) 仿真系统暂不考虑发电机饱和,调整AVR装置的给定电压Urer使发电机电压达到额定值 Un,取所需发电机磁场电压对应于励磁机空载气隙线上输出直流电压所需励磁机磁场电 流所对应的励磁机磁场电压为控制电压基值,定义控制电压U。标幺化的基准值 4) 综合考虑仿真系统中励磁功率单元模型相关参数(如补偿增益K等),使得当AVR装置 触发控制角与理诊计算值一致时,计及饱和影响后的发电机电压为额定值: 5)调整仿真系统信号输出电气量,使AVR装置接受的反馈值与实际系统一致; 6)对连接膚的交流励磁机励磁系统进行大扰动阶跃响应试验检查AVR装置最大输出与计 算数据致, 2.2在试验录波器中确定有名值应符合下列要求 a)当发电机载额定时,定义试验录波器记录的发电机磁场电压Us电流、励磁机磁场电压 Ue电 为考虑饱和等影响的空载有名值基值: b)在发电机额定工况下(额定机端电压、电流,频率、 额定有功和额定功率因数),定义录波器 测量得到的发电机磁场电压UN、电流IN、励磁机磁场电压UeN、电灌IerN为负载额定有名值。 交流励磁机 3.1发电机空载特性检查应符合下列要求 a)性能要: 套流励磁机和发电机特性与实际系统一致; b)检测方精 真发电机空 励磁机负载特性 c)检测评LR装置调整过程平稳,试验录波器记录的U,和Ier等数据与现场实际机组特性一 致,在额定工克附近最大相对误养不超过3%。 3.2参数优化调整试验应符合下列要求 不超过3次,调节时商不超过10s,超调量不大于40%。 b)应采用下列检测方法: 1)不加入任何反馈环节时,初步选择PID参数,按照阶跃扰动不使励磁系统进入非线性 区域来确定阶跃量,进行发电机空载土2%~土5%阶跃扰动试验,检查发电机定子电压 响应情况; 2)调整PID参数,使励磁系统动态响应特性达到最优; 3)投入励磁机反馈环节、调整参数,再次进行阶跃扰动试验,检查励磁系统动态特性应得到 明显改善: 4)将本节确定的优化参数作为以后试验的典型参数。 c)检测评判: 1)优化后的励磁系统动态特性应满足要求; 2)对于无刷高起始励磁系统,发电机磁场电压应在0.1s内达到最大值。 3.3线性度和调节性能检查试验应符合下列要求
b)确定标么值应符合下列要求:
DL/T13912014
DL/T13912014
变化符合线性度要求。
应采用下列检测方法: 1)AVR装置选择优化后的参数,进行电压给定的阶跃响应试验 2)AVR装置选择不同的增益,进行电压给定的阶跃响应试验: 3)应按式(11)计算交流励磁机励磁系统暂态增益:
b)应采用下列检测方法:
a)性能要求:AVR装置参数可调整范围应与试验中用户要求的机组类型相适应。 b)应采用下列检测方法: 1)在优化参数基础上将AVR装置增益改变士50%,进行发电机空载2%~5%阶跃扰动试验, 检查对励磁系统调节品质的影响; 2) 在优化参数基础上,仅改变AVR装置的积分或微分参数,重复上述试验; 3)在优化参数基础上,改变AVR装置的反馈环节参数,检查对励磁系统调节品质的影响。 c) 检测评判:AVR装置参数改变后励磁系统动态性能与理论上的计算分析一致。 7.3.5AVR装置空载正常切换试验应符合下列要求 a)性能要求:发电机定子电压在切换过程中波动幅值不应超过额定电压的1%。 b) 检测方法:按制造厂缺省值设置AVR装置手动环节参数,调整发电机电压为空载额定值,进 行AVR装置自动/手动和手动/自动方式的切换。若出现较大的扰动,应补充进行AVR装置的 手动阶跃试验,并重新调整相关参数,直到满足要求为止。 C) 检测评判:AVR装置切换过程中,机端电压波动幅值不应超过规定值、且切换前后机端电压稳 太值应保挂不变
7.3.6发电机空载灭磁试验应符合下列要求
)性能要求:AVR装置自动方式下灭磁时,控制方式与设计相符。 6)检测方法:调整发电机定子电压为额定值,进行发电机灭磁试验。采用逆变灭磁方式的 装置,机端电压衰减时间常数与发电机转子绕组时间常数近似相等。 )检测评判:灭磁性能应符合要求。
7.3.7交流励磁机励磁系统空载仿真试验应符合下列要求
a)性能要求;仿真系统中的AVR模型的动态特性满足表1要求。 b) 检测方法:在仿真系统的AVR模型中设置与AVR装置相同的典型参数,对AVR模型进行发 电机空载2%~5%阶跃扰动试验,比较AVR模型与AVR装置阶跃响应的异同。 c) 检测评判:除表1要求外,AVR模型仿真的发电机磁场电压和励磁机磁场电压与AVR装置比 较,应具有一致的动态特性
.4交流励磁机励磁系统在发电机负载时的试
a)性能要求:发电机电压和无功调整平稳、测量精度符合设计要求。 b)应采用下列检测方法: 1) 分别在AVR装置自动和手动方式下,通过增减磁按钮光伏发电标准规范范本,改变无功输出值,观察调节是否 稳定,测量精度是否满足要求,记录发电机额定工况下各电气量稳态值,
2)将本试验实测的发电机额定工况下各电气量稳态值与制造厂提供的数据进行比较、记录备 案,以实测数据为依据整定AVR装置各限制器定值。 检测评判:电压调节平稳、测量精度符合要求。
案,以实测数据为依据整定AVR装置各限制器定值。 c)检测评判:电压调节平稳、测量精度符合要求。 4.2负载工况下切换试验应符合下列要求 a)性能要求:发电机定子电压在切换过程中波动幅值不应超过额定电压的1%。 b)应采用下列检测方法: 1)按空载试验调整后的数据设置手动环节参数: 2)调整发电机满负荷运行; 3 进行AVR装置自动/手动和手动/自动的切换试验,若制造厂提供了两套AVR装置,还应 进行通道之间的切换试验: 4) 根据AVR装置试验样机结构,模拟TV断线情况,检查AVR装置故障切换功能。 c)检测评判:切换过程中波动幅值不应超过规定、且切换前后机端电压稳态值应保持不变。 4.3负载阶跃扰动试验应符合下列要求 a)性能要求:励磁系统调节平稳,不发生异常扰动现象。 b)应采用下列检测方法: 1)退出励磁机反馈环节,进行1%~5%额定电压给定值阶跃扰动试验,录波记录发电机电压 U,电流I,发电机磁场电压U、电流Is,励磁机磁场电压Uer、电流Ier,有功功率P和 无功功率Q的变化波形,观察是否稳定; 2) 投入励磁机反馈环节,再次进行1%~5%额定电压给定值阶跃扰动试验,记录U、I、U I、Uef、lef、P、Q,观察是否稳定,对比试验结果,计算有功功率振荡的阻尼比: 3)投入VFL环节,加大阶跃扰动量值,检查VFL环节限制功能正常。 c)检测评判:励磁系统电压调节平稳,不出现异常过电压,不出现有功振荡发散情况。 4.4检查交流励磁机励磁系统的静差率及甩负荷动态特性应符合下列要求 a)性能要求:与本标准6.4.3和6.4.5的要求致。 b 应采用下列检测方法: 1) 发电机在额定功率因数下运行,AVR装置的Ure1.Op.u.;通过甩负荷试验检查静差率及稳 态增益; 2) 比较反馈环节投、退状态对机组甩负荷特性的影响。 检测评判:静差率及甩负荷动态特性应满足要求,未出现异常过电压。 4.51 PSS性能试验应符合下列要求 a) 性能要求:与本标准6.4.7a)的要求一致。 b) 应采用下列检测方法: 1) 根据AVR装置结构,选择励磁机反馈环节投/退状态,分别在发电机大方式和小方式下测 量交流励磁机励磁系统在0.1Hz2.0Hz范围内无补偿频率特性; 2) 选择适当参数,进行PSS环节有补偿频率特性的计算; 3) 分别在发电机大方式和小方式下,进行励磁系统1%~5%额定电压给定值的无PSS电压阶 跃扰动试验,记录和计算在本机振荡模式下的有功振荡频率及阻尼比; 4) 设置PSS增益,观察PSS投运后输出噪声应满足要求; 5) 分别在发电机大方式和小方式下,进行励磁系统1%5%额定电压给定值的有PSS电压阶 跃扰动,检查PSS投入后系统有功振荡频率和阻尼变化,优化PSS相位补偿参数; 6 逐步增加PSS输出的增益确定临界增益; 7 检查PSS抗反调能力; 8) 分别用增加发电机机组数量和增加转动惯量等方法检查PSS投入后抑制0.6Hz以下低频振
7.4.2负载工况下切换试验应符合下列要求
水电标准规范范本7.4.3负载阶跃扰动试验应符合下列要求
Z.4.5PSS性能试验应符合下列要求
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