书 书 书犐犆犛 ２９ ． ０２０ 犆犆犛犉 ２４ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ４０５８９ — ２０２１ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G2D 犕狅犱犲犾犻狀犵犵狌犻犱犲犳狅狉犲狓犮犻狋犪狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿狅犳狊狔狀犮犺狉狅狀狅狌狊犵犲狀犲狉犪狋狅狉 ２０２１  １０  １１ /G23 /G2E ２０２２  ０５  ０１ /G2F /G30 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G23 /G2E目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 缩略语 ３ …………………………………………………………………………………………………… ５ 　 总则 ３ ……………………………………………………………………………………………………… ６ 　 励磁设备要求 ３ …………………………………………………………………………………………… ７ 　 励磁系统标幺值 ４ ………………………………………………………………………………………… ８ 　 励磁调节器环节特性辨识 ４ ……………………………………………………………………………… ９ 　 实测模型 ５ ………………………………………………………………………………………………… １０ 　 计算模型的选择与参数处理 ２１ ………………………………………………………………………… １１ 　 现场试验与仿真校核 ２２ ………………………………………………………………………………… １２ 　 模型参数仿真复核 ２２ …………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 规范性 ） 　 限幅的表达 ２３ …………………………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 资料性 ） 　 调节器输出限幅值获取方法 ２５ ………………………………………………………… 附录 Ｃ （ 资料性 ） 　 电压调差率的测量 ２７ …………………………………………………………………… 附录 Ｄ （ 资料性 ） 　 低励限制模型 ２９ ………………………………………………………………………… 附录 Ｅ （ 资料性 ） 　 过励限制模型 ３２ ………………………………………………………………………… 附录 Ｆ （ 资料性 ） 　 发电机直轴暂态开路时间常数测试校核 ３３ …………………………………………… 附录 Ｇ （ 资料性 ） 　 发电机饱和系数的计算 ３４ ……………………………………………………………… 参考文献 ３５ …………………………………………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ４０５８９ — ２０２１ 前 　　 言 　　 本文件按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２０２０ 《 标准化工作导则 　 第 １ 部分 ： 标准化文件的结构和起草规则 》 的规定起草 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。 本文件由中国电力企业联合会提出 。 本文件由全国电网运行与控制标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ４４６ ） 归口 。 本文件起草单位 ： 国家电网有限公司国家电力调度控制中心 、 中国电力科学研究院有限公司 、 中国南方电网电力调度控制中心 、 国家电网公司西南分部 、 国网浙江省电力有限公司 、 国网冀北电力有限公司 、 浙江浙能技术研究院有限公司 、 广东电网有限责任公司 。 本文件主要起草人 ： 郭强 、 霍承祥 、 于钊 、 武朝强 、 张剑云 、 吴剑超 、 何飞 、 朱艳卿 、 陈国平 、 冷喜武 、 刘明松 、 李照庭 、 曹路 、 史扬 、 陈新琪 、 张俊峰 、 汤凡 、 吴跨宇 、 刘洪涛 、 苏为民 、 张彦凯 、 熊鸿韬 、 焦春雷 、 余锐 、 刘佳钰 、 李志强 、 高磊 、 濮钧 、 王斌 、 徐友平 、 张慕婕 、 徐珂 、 魏平 、 邵冲 、 孙华东 、 安宁 、 李新 、 刘育明 、 李登峰 、 王宇强 、 锁军 、 李树 秡 、 李诚帅 、 谢欢 、 翁洪杰 、 穆兴华 、 徐明宇 、 何晓伟 、 孙璐 、 李文锋 、 陶向宇 、 宋新立 、 刘涛 、 张星 、 王峰 、 朱艺颖 、 王薇薇 、 于大海 、 肖静 、 陶向红 、 王虹富 、 常松 、 叶小晖 、 董毅峰 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ４０５８９ — ２０２１ 同步发电机励磁系统建模导则 １ 　 范围 本文件描述了电力系统稳定分析计算用同步发电机励磁系统数学模型 （ 以下简称 “ 模型 ”） 建立方法 。 本文件适用于汽轮发电机 、 燃气轮发电机 、 水轮发电机 、 抽水蓄能发电 ／ 电动机 、 核电机组和光热机组励磁系统建模 。 同步调相机参照使用 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。 其中 ， 注日期的引用文件 ， 仅该日期对应的版本适用于本文件 ； 不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ７４０９ （ 所有部分 ） 　 同步电机励磁系统 ＧＢ３８７５５ 　 电力系统安全稳定导则 ＤＬ ／ Ｔ５８３ 　 大中型水轮发电机静止整流励磁系统技术条件 ＤＬ ／ Ｔ８４３ 　 大型汽轮发电机励磁系统技术条件 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 原始模型 　 狆狉犻犿犪狉狔犿狅犱犲犾 根据制造厂提供的资料推导出的模型结构及参数 。 ３ ． ２ 实测模型 　 犿犲犪狊狌狉犲犱犿狅犱犲犾 参照原始模型进行模型辨识和参数实测 ， 得到的模型结构及参数 。 ３ ． ３ 计算模型 　 犮犪犾犮狌犾犪狋犻狀犵犿狅犱犲犾 用于稳定计算的模型结构及参数 。 ３ ． ４ 等同计算模型 　 犻犱犲狀狋犻犮犪犾犮犪犾犮狌犾犪狋犻狀犵犿狅犱犲犾 与实测模型结构一致 ， 通过仿真校核确认满足要求的计算模型结构及参数 。 ３ ． ５ 近似计算模型 　 狊犻犿犻犾犪狉犮犪犾犮狌犾犪狋犻狀犵犿狅犱犲犾 与实测模型结构有一定差别 ， 通过计算程序仿真 、 参数调整后基本满足要求的用于稳定计算的模型结构及参数 。 ３ ． ６ 阶跃试验 　 狊狋犲狆狋犲狊狋 被控量的给定值阶跃变化的试验 。 １ 犌犅 ／ 犜 ４０５８９ — ２０２１ ３ ． ７ 阶跃量 　 狊狋犲狆狏犪犾狌犲 阶跃试验中 ， 被控量的最终稳态值与初始值之差 。 ３ ． ８ 超调量 　 狅狏犲狉狊犺狅狅狋狏犪犾狌犲 阶跃试验中 ， 被控量的最大值与最终稳态值之差相对于阶跃量的百分数 。 ［ 来源 ： ＧＢ ／ Ｔ７４０９．１ — ２００８ ， ２．２３ ， 有修改 ］ ３ ． ９ 起始时间 　 狊狋犪狉狋犻狀犵狋犻犿犲 阶跃信号加入时刻 。 ３ ． １０ 上升时间 　 狌狆狑犪狉犱狋犻犿犲 阶跃试验中 ， 从起始时间起到被控量的变化值初次达到 ９０％ 阶跃量的时间 。 ［ 来源 ： ＤＬ ／ Ｔ８４３ — ２０１０ ， ３．１０ ， 有修改 ］ ３ ． １１ 峰值时间 　 狆犲犪犽狋犻犿犲 阶跃试验中 ， 从起始时间到被控量的变化值达到最大值的时间 。 ３ ． １２ 调节时间 　 狊犲狋狋犾犻狀犵狋犻犿犲 阶跃试验中 ， 从起始时间到被控量的变化值与阶跃量之差的绝对值到达并不再超出阶跃量的 ５％ （ 见图 １ 中 犆 点 ） 所需的最短时间 。 　　 符号说明 ： 犝 ０ ——— 初始值 ； 犝 １ ——— 最终稳态值 ； 狋 ０ ——— 起始时间 ； 狋 ｕｐ ——— 上升时间 ； 狋 ｐ ——— 峰值时间 ； 狋 ｓ ——— 调节时间 。 图 １ 　 阶跃响应特性示例曲线 　　 ［ 来源 ： ＧＢ ／ Ｔ７４０９．１ — ２００８ ， ２．２３ ， 有修改 ］ ２ 犌犅 ／ 犜 ４０５８９ — ２０２１ ３ ． １３ 振荡次数 　 狀狌犿犫犲狉狅犳狅狊犮犻犾犾犪狋犻狅狀 在调节时间内被控量的振荡周期数 。 ［ 来源 ： ＧＢ ／ Ｔ７４０９．１ — ２００８ ， ２．２３ ， 有修改 ］ ３ ． １４ 频域测量法 　 犳狉犲狇狌犲狀犮狔犱狅犿犪犻狀犿犲犪狊狌狉犻狀犵 在输入端加入不同频率正弦信号或者噪声信号 ， 测量输出端对于输入端的频率响应特性 ， 采用幅频与相频特性进行曲线拟合来辨识模型及其参数的方法 。 ３ ． １５ 时域测量法 　 狋犻犿犲犱狅犿犪犻狀犿犲犪狊狌狉犻狀犵 在输入端加入阶跃等扰动信号 ， 测量输出信号的时域响应特性 ， 通过分析环节结构与参数 ， 并将仿真的时域响应特性曲线与实测结果进行曲线拟合来辨识模型及其参数的方法 。 ４ 　 缩略语 下列缩略语适用于本文件 。 ＡＶＲ ： 自动电压调节器 （ ＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｏｌｔａｇｅＲｅｇｕｌａｔｏｒ