一种燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115912461A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211362091.4(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务(22)申请日2022.11.02所(普通合伙)34124专利代理师郑浩(71)申请人中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院(51)Int.Cl.地址236000安徽省合肥市高新区柏堰科H02J3/38(2006.01)技园明珠大道669号H02J3/46(2006.01)申请人大唐万宁天然气发电有限责任公司H02H9/04(2006.01)广东大唐国际肇庆热电有限责任公H02H7/28(2006.01)司大唐锅炉压力容器检验中心有限公司(72)发明人何智龙冯苑佩斯高伟徐英才王萍吴占元韩玉鑫王凯罗蛟朱家晗谢承志权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统及方法(57)摘要本发明公开一种燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统及方法，所述系统包括：发电机Q轴电动势、发电机同步电抗、变压器阻抗、线路阻抗、第一对地电容、第二对地电容和母线电压，发电机同步电抗的一端与发电机Q轴电动势通信连接，其另一端与变压器阻抗的一端通信连接，线路阻抗的一端与变压器阻抗的另一端通信连接，母线电压的两端分别与变压器阻抗的另一端和线路阻抗的一端通信连接；第一对地电容的一端与线路阻抗的一端通信连接，其另一端接地，第二对地电容的一端与线路阻抗的另一端通信连接，第二对地电容的另一端接地。通过本发明公开的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统及方法，能够在发变组系统并入电网的过程中避免过电压的现象发生。CN115912461ACN115912461A权利要求书1/2页1.一种燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，包括：发电机Q轴电动势、发电机同步电抗、变压器阻抗、线路阻抗、第一对地电容、第二对地电容和母线电压，所述发电机同步电抗的一端与所述发电机Q轴电动势通信连接，其另一端与所述变压器阻抗的一端通信连接，所述线路阻抗的一端与所述变压器阻抗的另一端通信连接，所述母线电压的两端分别与所述变压器阻抗的另一端和所述线路阻抗的一端通信连接；所述第一对地电容的一端与所述线路阻抗的一端通信连接，其另一端接地，所述第二对地电容的一端与所述线路阻抗的另一端通信连接，所述第二对地电容的另一端接地。2.根据权利要求1所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，令第一阻抗为所述发电机同步电抗和所述变压器阻抗之和，令第二阻抗为取所述第一对地电容和所述线路阻抗之和后并联所述第二对地电容，使所述燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统转变为所述第一阻抗的一端与所述发电机Q轴电动势通信连接，其另一端与所述母线电压的一端通信连接，所述第二阻抗的一端与所述母线电压的另一端通信连接，所述第二阻抗的另一端接地。3.根据权利要求2所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，所述第一阻抗通过以下公式获取：Xs＝Xd+XB，(1)；式中，Xs表示为第一阻抗，Xd表述为发电机同步电抗，XB表示为变压器阻抗。4.根据权利要求3所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，所述第二阻抗通过以下公式获取：X'c＝(C1+Xl)//C2，(2)；式中，Xc'表示为第二阻抗,C1表示为第一对地电容，C2表示为第二对地电容，其中，C表示为对地电容，Xl表示为线路阻抗。5.根据权利要求4所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，所述第一阻抗和所述第二阻抗还通过以下公式获取：式中，Ug表示为母线电压，Eq表示为发电机Q轴电动势，Ig表示为电流。6.根据权利要求5所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，联合公式(3)和(4)，得到母线电压，所述母线电压通过以下公式获取母线电压：7.根据权利要求6所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，根据发电机机端允许的运行电压不超过发电机额定电压的130％，则得到以下公式：2CN115912461A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，根据公式(5)和公式(6)，分析发电机稳压暂态和稳压过电压现象，当XS＜X'c，XS+X'c呈现容性，第一电容和第二定容为去磁效应，发电机会出现暂态和稳压过电压现象。9.根据权利要求8所述的燃机发电机黑启动并网抑制过电压系统，其特征在于，针对XS＜X'c的情况，根据所述发电机黑启动并网抑制过电压系统建立黑启动仿真模型，通过所述黑启动仿真模型，验证假设Xs＝0.3X'c，则Eq＜91％UN时，发电机并网不会出现暂态和稳压过电压现象。10.根据权利要求1‑9任一所述的燃机发电机黑启动并网抑制