汽轮发电机组转子轴系扭振主动控制的模拟研究

该文分析了汽轮发电机组转子轴系的扭振问题，提出了采用主动控制消除扭振危害的技术措施。文中建立了机组轴系扭振主动控制的离散化系统模型，利用最小能量法分别导出了轴系在局部控制和全局控制下的最优控制规律，进行了转子轴系扭振主动控制过程的计算机模拟，从理论上得到了在不同控制规律作用下汽轮发电机组轴系扭振总能量的衰减特性，提出了具有一定的工程意义的扭振主动控制方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的     

汽轮发电机组扭振模拟机的轴系设计

介绍了汽轮发电机组轴系扭振模拟系统的设计原则,利用雷卡迪传递矩阵分析计算了汽轮发电机组轴系扭振的固有特性。依据设计原则,利用模态刚度矩阵、模态质量矩阵和模态频率相似进行了扭振模拟机轴系的设计,扭振模拟机轴系前三阶固有特性与实际机组轴系扭振动特性基本一致。试验表明,扭振模拟机达到了设计目的,同时也证明了轴系分析方法和设计方法的正确性。     

1000MW汽轮发电机组轴系扭振特性计算评估

使用混合编程技术对一个计算评估汽轮发电机组轴系扭振特性的机网相互作用数字仿真程序MANDISP进行了Windows版本的开发,包括图形用户界面的创建及扭振特性分析功能的增强.Windows版本的MANDISP能对汽轮发电机组进行轴系模态频率与振型计算,对电网中的各种故障及操作进行时域仿真并计算其引起的机组轴系疲劳寿命损耗.最后利用程序对国产首台1 000MW汽轮发电机组进行轴系扭振特性分析、暂态扭矩仿真及疲劳寿命损耗研究.计算结果表明,机组轴系自然频率满足轴系扭振频率设计要求,疲劳损耗也满足目前通常使用的机组设计标准.     

100MW汽轮发电机组轴系扭振特性的计算分析

介绍采用分段集中质量模型进行轴系扭振计算的原理及对实际轴系的模化方法，并对北京重型电机厂生产的１００ＭＷ汽轮发电机组轴系进行了扭振特性的计算分析。     

汽轮发电机组轴系扭振固有特性计算

在轴系扭振的研究中固有特性的计算方法是基础工作之一.将带有附加集中惯量的多段集中质量数学模型与修正后的Riccati传递矩阵法相结合,应用于汽轮发电机组轴系扭振的固有特性计算中.通过理论分析和对国产300MW汽轮发电机组轴系的扭振固有特性的实际计算,并与现场实测结果进行对比,表明该方法既简单又具有较高精度.适合于多跨大型轴系的扭振固有频率和振型的计算.     

空冷600MW汽轮发电机组轴系扭振特性分析

主要研究了空冷600MW汽轮发电机组轴系扭振特性、疲劳寿命损耗,并针对两个特定电厂的接入系统进行网机耦合次同步谐振特性分析。轴系扭振频率和响应计算采用连续质量模型,次同步谐振特性分析采用集中质量模型。计算结果表明,机组扭振频率避开了工频和倍频,轴系不会因共振而破坏;在短路故障轴系扭振是安全的;空冷600MW汽轮发电机组可以用于远距离输电在线路中进行串联电容器补偿。     

汽轮发电机组对瞬态三相电流电压历程激励的扭振响应计算

根据电力系统参数的监测，掌握轴系的扭振状态，是汽轮发电机组扭振监测的重要内容。本文提出一种在获得任意三相电流电压历程后的汽轮发电机组轴系的扭振响应计算方法，并研制成相应的计算机软件，可供扭振监测分析时使用。     

发电机组轴系扭振疲劳损伤评估方法研究

凹槽、套装联轴器等结构往往是汽轮发电机组轴系疲劳损伤的薄弱环节,对其进行应力分析至关重要,经验公式无法满足要求。以某600 MW汽轮发电机组轴系为例通过有限元建模方法对汽轮发电机组轴系进行扭应力分析,进一步得到薄弱环节的应力寿命曲线,优化疲劳极限取值,实现低幅值次同步振荡工况下的疲劳评估。采用多段集中质量模型分析扭振固有特性,结合轴系扭振固有特性和应力寿命曲线,评估机组轴系在次同步振荡工况下的疲劳损伤。此方法可用于评估汽轮发电机组轴系疲劳损伤情况。     

汽轮发电机组轴系扭振最优控制理论的研究

把现代控制理论与机械振动理论相结合 ,建立了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间模型 ,以减少轴系总扭振能和控制源能量为优化目标 ,提出了汽轮发电机组轴系扭振的二次型全局最优控制算法 ,并编制了适用于连续和离散两类系统设计的仿真通用计算程序 ,并对 1台 2 0 0 MW汽轮发电机组轴系进行扭振主动控制模拟计算分析     

化发电机组轴系扭振最优控制理论的研究

把现代控制理论与机械振动理论相结合,建立了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间模型,以减少轴系总扭振能和控制能量为优化目标,提出了汽轮发电机组轴系扭振的二次型全局最优控制算法,并编制了适用于连续和离散两关系统设计的仿真通用计算程序,并对１台２００ＭＷ汽轮发电机组轴系进行扭振主动控制模拟计算分析。图６参２     

汽轮发电机组轴系扭转振动对机械参数的敏感性分析

针对某300MW汽轮发电机组模型,分析了扭振固有频率和振型对汽轮发电机组轴系转动惯量和刚度的敏感性。计算结果表明:无论是轴系整体转动惯量或刚度、还是局部转动惯量或刚度的变化,都会对扭振特性产生明显的影响;局部转动惯量或刚度的改变对特定阶的扭振的影响虽然不及整体转动惯量和刚度变化的影响大,但也十分显著;对特定振型贡献较大的轴段对此阶轴系扭振影响较大,在振型图上表示为此阶振型在这一轴段处的斜率较大;在实际中可以通过改变轴系局部结构,使某阶扭振固有频率避开特定的值,从而达到调频的目的,而在对汽轮发电机组轴系扭振研究的建模过程中,要精确确定扭振特性敏感性较高的那些部位的机械参数。图4表2参8     

300MW机组在要电耦合冲击作用下的扭振控制特性考核

建立了汽轮发电机组转子轴系的阶梯轴弹性连续体扭振模型。利用求解复杂阶梯轴系扭振响应波动方程的方法对1台300MW汽轮发电机轴系在外部载荷作用下的扭振响应进行了计算机模拟考核，并采用最小能量法对机组转子轴系进行了主动控制模拟研究。     

大型汽轮发电机组轴系扭振的动频研究

在考虑轴系动态条件的基础上,推导了动频问题的轴系扭振模型,并在有限元方法的基础上研究了轴系的几何结构和工作转速的高低等因素对轴系扭振的影响,进而给出了多盘转子扭振动频的判定准则。还对某300MW汽轮发电机组轴系扭振的动频问题进行了研究,得出了现有转速下的汽轮发电机组轴系扭振可以不考虑动频影响的结论。     

汽轮发电机组轴系扭振模型——四端网络模型的完善

四端网络模型是一种精确的低阶分布质量模型，在理想化扭振模型基础上，从满足现场生产实际角度出发，考虑了汽轮发电机组轴系扭振的阻尼和附加惯量的影响，对该模型作了进一步完善。详细推导了两种情况下轴系扭振特性传递方程式，虽然它们具有相似的方程形式，但方程式中的轴系扭振特性参数却是不同的，结合具体算例，比较了在不同阻尼系数比情况下，机组轴系各阶固有频率的变化。     

东方200MW汽轮发电机组轴系扭振安全性分析

本文通过对东方200MW汽轮发电机组轴系扭振计算和现场扭振实测,论证了机组轴系扭振的安全性,为机组安全运行提供依据.     

汽轮发电机组轴系扭振研究综述

总结了近年来汽轮发电机组轴系扭振的研究结果，同时对部分研究的难点作了一定介绍。主要在轴系模型和分析，扭振监测以及避免激励不稳定扭振的方法等方面进行了讨论。     

汽轮发电机组轴系扭振响应分析

针对传统的汽轮发电机组轴系扭振瞬态响应求解模型的不足,进行了去线性趋势处理,消除了Newmark-β法存在的线性累积误差,建立了新的求解模型.以300 MW汽轮发电机组扭振模拟机为对象,对典型电力系统扰动(如三相短路、两相短路、非同期并网等)下的轴系扭振响应进行了仿真分析.结果表明:几种扰动均能激起轴系的前五阶扭振固有频率,尤以120°非同期并网激起的轴系扭振响应最大;在整个轴系的扭振响应上,发电机转子处的扭振比汽轮机转子处剧烈.     

电力系统扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响及其主动控制

采用线性定常二次型全局最优控制理论对电力系统扰动下大型汽轮发电机组轴系产生的扭振进行主动控制,较详细地阐述了三相短路和两相短路的故障原因,讨论了两种故障对最大电磁转矩的影响,计算了发电机组轴系产生的冲击转矩和扭振响应,并利用线性定常二次型全局最优控制理论对这两种故障进行扭振主动控制仿真计算。计算结果证明:采用扭振主动控制技术能有效抑制由于电力系统扰动而引起的大型汽轮发电机组轴系扭振。图7参8     

基于Riccati传递矩阵法的汽轮发电机组扭振固有频率计算分析

将连续质量模型的Riccati传递矩阵法应用于汽轮发电机组轴系扭振的固有频率计算中，通过理论分析及具体算例运算，表明该方法既简便又具有较高精度，而且采用此方法计算时与模型划分单元数目无关，是一较为理想的汽轮发电机组轴系扭振频率计算方法。     

300MW机组在机电耦合冲击作用下的扭振控制特性考核

建立了汽轮发电机组转子轴系的阶梯轴弹性连续体扭振模型。利用求解复杂阶梯轴系扭振响应波动方程的方法对 1台 3 0 0 MW汽轮发电机轴系在外部载荷作用下的扭振响应进行了计算机模拟考核 ,并采用最小能量法对机组转子轴系进行了主动控制模拟研究。图 1 2表 3参 3