本发明公开了一种失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法及系统，本发明通过参数计算起始位置和终止位置偏移圆，实时获取变化的阻抗角，计算与实时阻抗角对应的偏移圆，通过偏移圆跟踪阻抗角的适时变化，实现滴状线边界模拟，实现简单，整定方便，无须抽点插值，计算量不大，动作边界平滑，对滴状线边界的弥合精度较高。
1.失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法，其特征在于：包括，根据发电机直轴同步电抗与发电机交轴同步电抗的比值，从经验参数表中获取阻抗平面Y轴正方向起始角、Y轴负方向终止角和模拟滴状线边界的偏移圆圆心定位指数；
根据发电机与电力系统的联系电抗、发电机交轴同步电抗、阻抗平面的Y轴正方向起始角和Y轴负方向终止角，计算起始位置和终止位置偏移圆，其中，计算起始位置和终止位置偏移圆的公式为，
其中，Xs、Ys分别为起始位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标，astart为阻抗平面的Y轴正方向起始角，Xcon为发电机与电力系统的联系电抗，Xq为发电机交轴同步电抗，rs为起始位置偏移圆的半径，计算终止位置偏移圆的公式为，
其中，Xe、Ye分别为终止位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标，aend为阻抗平面的Y轴负方向终止角，re为终止位置偏移圆的半径；
响应于发电机失磁保护，实时计算变化的机端测量阻抗及机端测量阻抗的阻抗角，根据机端测量阻抗的阻抗角、偏移圆圆心定位指数、起始位置偏移圆的圆心和终止位置偏移圆的圆心，计算与实时阻抗角对应的偏移圆，其中，计算与实时阻抗角对应偏移圆的公式为，与实时阻抗角对应偏移圆的圆心为，
其中， 分别为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标， 为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆的半径，n为偏移圆圆心定位指数，为实时阻抗角，Z′c＝|Xc|+jYc，Xc为机端测量阻抗的实部，Yc为机端测量阻抗的虚部。
2.根据权利要求1所述的失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法，其特征在于：起始位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角90°的边界；终止位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角‑90°的边界。
3.失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟系统，其特征在于：包括，参数获取模块：根据发电机直轴同步电抗与发电机交轴同步电抗的比值，从经验参数表中获取阻抗平面Y轴正方向起始角、Y轴负方向终止角和模拟滴状线边界的偏移圆圆心定位指数；
始止位置偏移圆计算模块：根据发电机与电力系统的联系电抗、发电机交轴同步电抗、阻抗平面的Y轴正方向起始角和Y轴负方向终止角，计算起始位置和终止位置偏移圆，其中，始止位置偏移圆计算模块计算起始位置和终止位置偏移圆的公式为，起始位置偏移圆的圆心为，
其中，Xs、Ys分别为起始位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标，astart为阻抗平面的Y轴正方向起始角，Xcon为发电机与电力系统的联系电抗，Xq为发电机交轴同步电抗，rs为起始位置偏移圆的半径，计算终止位置偏移圆的公式为，
其中，Xe、Ye分别为终止位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标，aend为阻抗平面的Y轴负方向终止角，re为终止位置偏移圆的半径；
实时阻抗角对应偏移圆计算模块：响应于发电机失磁保护，实时计算变化的机端测量阻抗及机端测量阻抗的阻抗角，根据机端测量阻抗的阻抗角、偏移圆圆心定位指数、起始位置偏移圆的圆心和终止位置偏移圆的圆心，计算与实时阻抗角对应的偏移圆，其中，实时阻抗角对应偏移圆计算模块计算与实时阻抗角对应偏移圆的公式为，与实时阻抗角对应偏移圆的圆心为，
其中， 分别为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标， 为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆的半径，n为偏移圆圆心定位指数，为实时阻抗角，Z′c＝|Xc|+jYc，Xc为机端测量阻抗的实部，Yc为机端测量阻抗的虚部。
4.根据权利要求3所述的失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟系统，其特征在于：起始位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角90°的边界；终止位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角‑90°的边界。
5.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至2所述的方法中的任一方法。
一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至2所述的方法中的任一方法的指令。
失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法及系统，属于失磁保护领域。
背景技术
[0002] 水轮发电机与火力发电机的电气结构不同，决定了水轮发电机失磁保护静稳低阻抗边界不是一个偏移圆，而是一个滴状线边界，当前水轮发电机失磁保护的静稳低阻抗边界模拟有以下两种方法：1、采用与火力发电机相同的偏移圆阻抗边界来模拟代替，这样不可避免带来一些实际偏差；2、采用抽点插值的方法来模拟实现滴状线阻抗边界，理论上抽点插值法模拟滴状线阻抗边界有较好的弥合度，抽取插值点数越多、越密，弥合度越好，然而过多的点数会加大计算量，也不便整定。因此现在急需一种实现简单、整定方便，计算量不大、精度较高的模拟方法。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0005] 失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法，包括，
[0006] 根据发电机直轴同步电抗与发电机交轴同步电抗的比值，从经验参数表中获取阻抗平面Y轴正方向起始角、Y轴负方向终止角和模拟滴状线边界的偏移圆圆心定位指数；
[0007] 根据发电机与电力系统的联系电抗、发电机交轴同步电抗、阻抗平面的Y轴正方向起始角和Y轴负方向终止角，计算起始位置和终止位置偏移圆；
[0008] 响应于发电机失磁保护，实时计算变化的机端测量阻抗及机端测量阻抗的阻抗角，根据机端测量阻抗的阻抗角、偏移圆圆心定位指数、起始位置偏移圆的圆心和终止位置偏移圆的圆心，计算与实时阻抗角对应的偏移圆。
[0009] 起始位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角90°的边界；终止位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角‑90°的边界。
[0010] 计算起始位置和终止位置偏移圆的公式为，
[0011] 起始位置偏移圆的圆心为，
[0012]
[0013]
[0014] 起始位置偏移圆的半径为，
[0015]
[0016] 其中，Xs、Ys分别为起始位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；astart为阻抗平面的Y轴正方向起始角；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；rs为起始位置偏移圆的半径；
[0017] 计算终止位置偏移圆的公式为，
[0018] 终止位置偏移圆的圆心为，
[0019]
[0020]
[0021] 终止位置偏移圆的半径为，
[0022]
[0023] 其中，Xe、Ye分别为终止位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；aend为阻抗平面的Y轴负方向终止角；re为终止位置偏移圆的半径。
[0024] 计算与实时阻抗角对应偏移圆的公式为，
[0025] 与实时阻抗角对应偏移圆的圆心为，
[0026]
[0027]
[0028] 与实时阻抗角对应偏移圆的半径为，
[0029]
[0030] 其中， 分别为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆的半径；Xs为起始位置偏移圆圆心的X坐标；Xe为终止位置偏移圆圆心的X坐标；n为偏移圆圆心定位指数；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；
[0031] 为实时阻抗角，Z′c＝|Xc|+jYc，Xc为机端测量阻抗的实部，Yc为机端测量阻抗的虚部。
[0032] 失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟系统，包括，
[0033] 参数获取模块：根据发电机直轴同步电抗与发电机交轴同步电抗的比值，从经验参数表中获取阻抗平面Y轴正方向起始角、Y轴负方向终止角和模拟滴状线边界的偏移圆圆心定位指数；
[0034] 始止位置偏移圆计算模块：根据发电机与电力系统的联系电抗、发电机交轴同步电抗、阻抗平面的Y轴正方向起始角和Y轴负方向终止角，计算起始位置和终止位置偏移圆；
[0035] 实时阻抗角对应偏移圆计算模块：响应于发电机失磁保护，实时计算变化的机端测量阻抗及机端测量阻抗的阻抗角，根据机端测量阻抗的阻抗角、偏移圆圆心定位指数、起始位置偏移圆的圆心和终止位置偏移圆的圆心，计算与实时阻抗角对应的偏移圆。
[0036] 起始位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角90°的边界；终止位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角‑90°的边界。
[0037] 始止位置偏移圆计算模块计算起始位置和终止位置偏移圆的公式为，[0038] 起始位置偏移圆的圆心为，
[0039]
[0040]
[0041] 起始位置偏移圆的半径为，
[0042]
[0043] 其中，Xs、Ys分别为起始位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；astart为阻抗平面的Y轴正方向起始角；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；rs为起始位置偏移圆的半径；
[0044] 计算终止位置偏移圆的公式为，
[0045] 终止位置偏移圆的圆心为，
[0046]
[0047]
[0048] 终止位置偏移圆的半径为，
[0049]
[0050] 其中，Xe、Ye分别为终止位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；aend为阻抗平面的Y轴负方向终止角；re为终止位置偏移圆的半径。
[0051] 实时阻抗角对应偏移圆计算模块计算与实时阻抗角对应偏移圆的公式为，[0052] 与实时阻抗角对应偏移圆的圆心为，
[0053]
[0054]
[0055] 与实时阻抗角对应偏移圆的半径为，
[0056]
[0057] 其中， 分别为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆的半径；Xs为起始位置偏移圆圆心的X坐标；Xe为终止位置偏移圆圆心的X坐标；n为偏移圆圆心定位指数；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；
[0058] 为实时阻抗角，Z′c＝|Xc|+jYc，Xc为机端测量阻抗的实部，Yc为机端测量阻抗的虚部。
[0059] 一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法。
[0060] 一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法的指令。
[0061] 本发明所达到的有益效果：本发明通过参数计算起始位置和终止位置偏移圆，实时获取变化的阻抗角，计算与实时阻抗角对应的偏移圆，通过偏移圆跟踪阻抗角的适时变化，实现滴状线边界模拟，实现简单，整定方便，无须抽点插值，计算量不大，动作边界平滑，对滴状线边界的弥合精度较高。
附图说明
[0062] 图1为本发明方法的流程图；
[0063] 图2为参数表中第一种参数对应的滴状线边界图；
[0064] 图3为参数表中第五种参数对应的滴状线边界图；
[0065] 图4为参数表中第九种参数对应的滴状线边界图；
[0066] 图5为参数表中第十三种参数对应的滴状线边界图；
[0067] 图6为参数表中第十五种参数对应的滴状线边界图；
[0068] 图7为模拟的滴状线边界图。
具体实施方式
[0069] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0070] 如图1所示，失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法，包括以下步骤：
[0071] 步骤1，根据发电机直轴同步电抗与发电机交轴同步电抗的比值，从经验参数表中获取阻抗平面Y轴正方向起始角、Y轴负方向终止角和模拟滴状线边界的偏移圆圆心定位指数。
[0072] 经验参数表是推荐的经验整定参数表，应用时可根据实际参数作适当调整，经验参数表如表1所示：
[0073] 表1经验参数表
[0074]
[0075]
[0076] 其中，Xd为发电机直轴同步电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；astart为阻抗平面的Y轴正方向起始角；aend为阻抗平面的Y轴负方向终止角；n为偏移圆圆心定位指数；斜杠表示无对应图。
[0077] 步骤2，根据发电机与电力系统的联系电抗、发电机交轴同步电抗、阻抗平面的Y轴正方向起始角和Y轴负方向终止角，计算起始位置和终止位置偏移圆，具体为起始位置偏移圆的圆心和半径、终止位置偏移圆的圆心和半径。
[0078] 起始位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角90°的边界；终止位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角‑90°的边界。
[0079] 起始位置偏移圆的圆心为，
[0080]
[0081]
[0082] 起始位置偏移圆的半径为，
[0083]
[0084] 其中，Xs、Ys分别为起始位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；rs为起始位置偏移圆的半径；
[0085] 终止位置偏移圆的圆心为，
[0086]
[0087]
[0088] 终止位置偏移圆的半径为，
[0089]
[0090] 其中，Xe、Ye分别为终止位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；re为终止位置偏移圆的半径。
[0091] 步骤3，响应于发电机失磁保护，实时计算机端测量阻抗及机端测量阻抗的阻抗角，根据机端测量阻抗的阻抗角、偏移圆圆心定位指数、起始位置偏移圆的圆心和终止位置偏移圆的圆心，计算与实时阻抗角对应的偏移圆，即偏移圆的圆心和半径，实现了如图7所示的滴状线边界模拟。
[0092] 实时获取机端测量阻抗Zc＝Xc+jYc，Xc为机端测量阻抗的实部，Yc为机端测量阻抗的虚部，实时阻抗角为 机端测量阻抗在第一、四象限变化时，阻抗角变化范围为(90°,‑90°)。
[0093] 计算与实时阻抗角对应的偏移圆，具体如下：
[0094] 与实时阻抗角对应偏移圆的圆心为，
[0095]
[0096]
[0097] 与实时阻抗角对应偏移圆的半径为，
[0098]
[0099] 其中， 分别为与实时阻抗角θc对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标； 为与实时阻抗角θc对应偏移圆的半径。
[0100] 因滴状线边界图形以Y轴镜像对称，可将二、三象限与一、四象限的机端测量阻抗Zc合并处理，取Zc其实部的绝对值得Z′c＝|Xc|+jYc，再算出该阻抗角 根据偏移圆圆心定位指数，用与上述相同的方法计算出当前阻抗角对应的偏移圆；
[0101]
[0102]
[0103]
[0104] 其中， 分别为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆的半径。
[0105] 根据判别机端测量阻抗与对应偏移圆的关系，若则机端测量阻抗进入该偏移圆，即任意象限的机端测量阻抗进入模拟滴状线的阻抗边界，反之，未进入模拟滴状线的阻抗边界，进行相应的失磁保护判别。
[0106] 上述方法通过参数计算起始位置和终止位置偏移圆，实时获取变化的阻抗角，计算与实时阻抗角对应的偏移圆，通过偏移圆跟踪阻抗角的适时变化，实现滴状线边界模拟，实现简单，整定方便，无须抽点插值，计算量不大，动作边界平滑，对滴状线边界的弥合精度较高。
[0107] 失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟系统，包括，
[0108] 参数获取模块：根据发电机直轴同步电抗与发电机交轴同步电抗的比值，从经验参数表中获取阻抗平面Y轴正方向起始角、Y轴负方向终止角和模拟滴状线边界的偏移圆圆心定位指数。
[0109] 始止位置偏移圆计算模块：根据发电机与电力系统的联系电抗、发电机交轴同步电抗、阻抗平面的Y轴正方向起始角和Y轴负方向终止角，计算起始位置和终止位置偏移圆。
[0110] 起始位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角90°的边界；终止位置偏移圆对应机端测量阻抗对应阻抗角‑90°的边界。
[0111] 始止位置偏移圆计算模块计算起始位置和终止位置偏移圆的公式为，[0112] 起始位置偏移圆的圆心为，
[0113]
[0114]
[0115] 起始位置偏移圆的半径为，
[0116]
[0117] 其中，Xs、Ys分别为起始位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；astart为阻抗平面的Y轴正方向起始角；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；rs为起始位置偏移圆的半径；
[0118] 计算终止位置偏移圆的公式为，
[0119] 终止位置偏移圆的圆心为，
[0120]
[0121]
[0122] 终止位置偏移圆的半径为，
[0123]
[0124] 其中，Xe、Ye分别为终止位置偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；aend为阻抗平面的Y轴负方向终止角；re为终止位置偏移圆的半径。
[0125] 实时阻抗角对应偏移圆计算模块：响应于发电机失磁，实时获取机端测量阻抗对应的阻抗角，根据实时阻抗角、偏移圆圆心定位指数、起始位置偏移圆的圆心和终止位置偏移圆的圆心，计算与实时阻抗角对应的偏移圆。
[0126] 实时阻抗角对应偏移圆计算模块计算与实时阻抗角对应偏移圆的公式为，[0127] 与实时阻抗角对应偏移圆的圆心为，
[0128]
[0129]
[0130] 与实时阻抗角对应偏移圆的半径为，
[0131]
[0132] 其中， 分别为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆圆心的X坐标和Y轴坐标；为与实时阻抗角θ′c对应偏移圆的半径；Xs为起始位置偏移圆圆心的X坐标；Xe为终止位置偏移圆圆心的X坐标；n为偏移圆圆心定位指数；Xcon为发电机与电力系统的联系电抗；Xq为发电机交轴同步电抗；
[0133] 为实时阻抗角，Z′c＝|Xc|+jYc，Xc为机端测量阻抗的实部，Yc为机端测量阻抗的虚部。
[0134] 一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法。
[0135] 一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行失磁保护静稳低阻抗滴状线边界模拟方法的指令。
[0136] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0137] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0138] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0139] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0140] 以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
