用于非侵入式发电机阻尼转矩估计的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106099931A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610268885.2(22)申请日2016.04.27(30)优先权数据14/6972842015.04.27US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人N.阿查亚N.R.乔扈里C.A.鲍内(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人叶晓勇张懿(51)Int.Cl.H02J3/06(2006.01)H02J3/24(2006.01)权利要求书2页说明书17页附图9页(54)发明名称用于非侵入式发电机阻尼转矩估计的系统和方法(57)摘要本发明题为用于非侵入式发电机阻尼转矩估计的系统和方法。用于与电功率网络中的发电机关联的阻尼转矩的非侵入式估计的稳定性分析系统(SAS)包括处理器，其与关联发电机的PMU进行通信。处理器配置成接收来自PMU的第一数据样本集合。第一数据集基本上表示发电机的至少一个测量。处理器还配置成至少部分基于第一数据集来确定发电机的估计转矩。处理器还配置成至少部分基于估计转矩来确定估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量。处理器还配置成向操作员输出估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量，供发电机和网络的一个或多个的稳定性分析中使用。CN106099931ACN106099931A权利要求书1/2页1.一种用于与电功率网络中的发电机关联的阻尼转矩的非侵入式估计的稳定性分析系统，所述稳定性分析系统包括与关联所述发电机的相量测量单元(PMU)进行通信的处理器，所述处理器编程为：接收来自所述PMU的第一数据样本集合，所述第一数据样本集合基本上表示所述发电机的至少一个测量；至少部分基于所述第一数据样本集合来确定所述发电机的估计转矩；至少部分基于所述估计转矩来确定估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量；以及向操作员输出所述估计平均转矩和所述一个或多个估计转矩分量，供所述发电机和所述电功率网络的一个或多个的稳定性分析中使用。2.如权利要求１所述的稳定性分析系统，其中，所述一个或多个估计转矩分量的各转矩分量与模态角频率所表征的振荡模式关联。3.如权利要求１所述的稳定性分析系统，其中，确定估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量包括使用系统识别技术来估计所述平均转矩和所述一个或多个估计转矩分量。4.如权利要求３所述的稳定性分析系统，其中，所述系统识别技术是卡尔曼滤波器、粒子滤波器、龙伯格观测器和自适应向量量化(AVQ)其中之一。5.如权利要求１所述的稳定性分析系统，其中，确定估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量还至少部分基于确定在时间t的所述估计平均转矩Teavg(t)的值和d-q参考系中的m个估计转矩分量Ted(i)和Teq(i)，其中i=1至m，使得在时间t的所述估计转矩Te(t)基本上等于：，其中，是所估计角，其中ωi是第i模态角频率的所述估计速度，以及是所估计空间相量对其d-q参考系被锁定的角度。6.如权利要求1所述的稳定性分析系统，其中，所述第一数据样本包括在时间t的功率Pe的样本的离散值，其中所述估计转矩计算为所述功率Pe与所述发电机的估计速度和测量速度中的一个速度ω的比率。7.如权利要求1所述的稳定性分析系统，其中，所述处理器还编程为：使用与所述发电机关联的环境条件数据来初始化与所述一个或多个转矩分量关联的多个频率；以及使用比例-积分补偿器来更新所述多个频率，以使连续样本中的相位角之间的误差为最小。8.一种用于与功率网络中的发电机关联的阻尼转矩的非侵入式估计的基于计算机的方法，所述方法使用包括与关联所述发电机的相量测量单元(PMU)进行通信的至少一个处理器的计算装置，所述方法包括：接收来自所述PMU的第一数据样本集合，所述第一数据样本集合基本上表示所述发电机的至少一个测量；至少部分基于所述第一数据样本集合来确定所述发电机的估计转矩；至少部分基于所述估计转矩来确定估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量；以及向操作员输出所述估计平均转矩和所述一个或多个估计转矩分量，供所述发电机和所2CN106099931A权利要求书2/2页述功率网络的一个或多个的稳定性分析中使用。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述一个或多个估计转矩分量的各转矩分量与模态角频率所表征的振荡模式关联。10.如权利要求8所述的方法，其中，确定估计平均转矩和一个或多个估计转矩分量包括使用系统识别技术来估计所述平均转矩和所述一个或多个估计转矩分量。3CN106099931A说明书1/17页用于非侵入式发电机阻尼转矩估计的系统和方法技术领域[0001]本公开一般涉及电力网中的电力生成和稳定性，以及更具体来说涉及用于电力网中的发电机的阻尼转矩的非侵入式估计的系统和方法。背景技术[0002]