大型汽轮发电机组轴系扭振仿真与分析

基于场路耦合方法，对大型汽轮发电机组轴系扭振进行了仿真与分析，考虑了动态饱和特性和转子本体涡流特性的影响。对一台６００ＭＷ汽轮发电机组在单机无限大系统中，由于突然短路故障，非同期并网以及重合闸管电力系统扰动引起的轴系扭振进行了仿真计算，结果令人满意。     

HVDC换相失败引发次同步振荡现象分析

建立了适用于次同步振荡分析的汽轮发电机组轴系扭振数学模型,介绍了发电机组轴系扭振的机理,重点分析了发电机组与HVDC之间的机电扭振作用。受端电网故障导致逆变站换相失败,会引起整流站附近的汽轮发电机组轴系扰动,并引起发电机电磁转矩的变化,而HVDC控制系统的快速作用为扰动提供了负阻尼,从而形成一种正反馈性质的扭振相互作用,助增轴系扰动幅值,最终导致汽轮发电机组次同步振荡现象的发生。在PSCAD/EMTDC上搭建相应模型,仿真再现了由HVDC换相失败引起的次同步振荡现象,并对其产生机理进行验证。     

机组与电网协调方面的两个问题

对汽轮发电机组因电网扰动引起的轴系扭振问题,以及与发电机快速励磁系统有关的电力系统阻尼特性问题进行了介绍和分析。     

系统扰动对600MW机组轴系扭振影响及防范措施

结合600 MW发电机组运行实际情况,阐述了系统扰动与600 MW汽轮发电机组轴系扭振问题。全面叙述系统扰动对轴系扭振的响应、轴系扭振的特点、电气扰动对轴系扭振的影响分析、轴系疲劳寿命损耗监测等,并进一步提出轴系扭振的抑制和防范措施,供600 MW汽轮发电机组工作人员借鉴参考。     

电力系统机—网相互作用动态仿真

上海交通大学电力系自行开发了一个机-网相互作用动态仿真程序。本程序可以计算各种扰动下包括电磁、机电和汽轮发电机组轴系的扭矩在内的全系统动态过程。程序中,同步发电机用Park方程描述,网络用集中参数模型,数值积分方法采用隐式梯形法则。运用了一种新的方法消除由于网络结构突变而引起的数值振荡。     

电网大扰动时序对汽轮发电机组轴系扭振的影响

以适合于分析汽轮发电机组机电振荡问题的轴机网系统全时域数字仿真计算程序为 手段，针对华中电网汉川电厂的300 MW汽轮发电机组，研究了大扰动时序（包括 故障时刻，　故障切除时刻，　单相、　三相自动重合闸时刻）对机组轴系扭振的影响； 分析了这些因素产生影响的根本原因；总结了其中的变化规律     

局部应力应变法估算汽轮发电机组轴系扭转疲劳寿命

本文在借鉴外汽轮发电机组大轴材料的扭转疲劳寿命曲线的基础上，用局部应力应变法和累积疲劳损伤准则估算了汽轮发电机组轴系扭转疲劳，并依此编制了计算程序，还应用该程序对国产某台２００ＭＷ机组在发电机端部短路，非同期并列等恶劣工况下轴系某些薄弱部件进行了疲劳寿命损耗估算。     

短路及重合闸过程汽轮发电机轴系扭振的计算分析

鉴于大型汽轮发电机组在运行中多次发生因轴系扭振而损坏的重大事故，文中结合国产２００ＭＷ汽轮发电机组，采用多段集中质量轴系模型和雷卡迪传递矩阵法，对单机无穷大系统中，发电机组附近电网短路及重合闸过程中的机组轴系扭振进行了详细的仿真计算，并对轴系各轴段之间的扭振大小，以及扭振的机理进行了比较和分析，所得结论为大型汽输发电机组的 安全运行及研制提供了一些理论依据。     

汽轮发电机组轴系扭振多指标非线性协调控制

为减少机电扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响,在单机无穷大系统中,建立了汽轮发电机组轴系、励磁和调速的六阶非线性状态空间数学模型。基于反馈精确线性化理论,设计了发电机组励磁和调速的多指标非线性协调控制(MINC)策略。同时与线性最优控制(LOC)方法做对比,仿真表明:采用MINC方法,当系统受到短路故障,调功和调压扰动时,不仅能更好地抑制汽轮机和发电机之间功角位移偏差的振荡,减少轴系扭振事故的发生,还可以兼顾各状态量的动、静态性能,提高电力系统稳定运行水平。     

HVDC换相失败引起汽轮机轴系扭振的机理分析

针对一种由高压直流输电(high voltage DC,HVDC)系统引起汽轮发电机轴系扭振现象的机理,首先分析逆变站所连交流系统扰动时,逆变站换流阀组的换相失败过程,分析得出逆变站换流阀组换相失败引起整流站附近的汽轮发电机轴系扰动,引起发电机转矩的变化,而HVDC系统不恰当的控制,为扰动提供负阻尼,从而形成一种正反馈性质的扭振相互作用,最终使得发电机出现轴系扭振。采用时域与频域相结合的仿真方法计算复转矩系数,并仿真再现由HVDC系统引起的轴系扭振现象。研究成果为交直流互联系统次同步振荡预测和分析提供理论依据。     

基于PSCAD/EMTDC的电力系统中性点接地方式研究

电力系统中性点的运行方式涉及系统的电压等级、电力网络结构、绝缘水平、通信干扰、接地保护方式和保护整定等许多方面,是一个综合性的复杂问题。目前,对电力系统的中性点接地方式的选择,多基于以往运行经验。本文利用PSCAD/EMTDC软件建立了电力系统的中性点运行方式的仿真模型,模拟了各种运行方式下,线路上发生单相接地故障时,电气参数的变化情况,并综合考虑系统可靠性、绝缘水平和继电保护的要求,确定了各种运行方式的适用范围。文中所建模型及结论对于分析高阶、非线性的电力系统暂态过程具有借鉴意义。     

基于PID的互联电力系统LFC的优化研究

针对两区域互联电力系统在受到外界负荷扰动后系统负荷频率的变化规律,基于TBC—TBC联络线频率偏差的控制模式,先后利用经典的PID控制技术和前馈补偿控制技术,对两区域互联电力系统负荷频率的控制算法进行优化研究,使两区域的电力系统在突然遭受负荷扰动时能迅速可靠地减少频率偏差和联络线交换功率偏差,恢复系统的安全稳定运行。在MATLAB7.8.0/Simulink软件的仿真下,其结果表明,经过前馈补偿后的PID控制比经典PID控制具有更佳的控制效果和鲁棒性。     

电力系统可靠性仿真研究

本文比较全面完整地把一套离散事件系统仿真的基本原理、方法和算法应用到电力系统可靠性仿真研究中。经实例验证，使用仿真法研究电力系统可靠性是实用而且可行的。     

基于拼图方式的电力电子电机系统通用仿真软件包

在综合分析,研究了国内外电力电子仿真软件的基础上,结合课题的实际应用背景和现有的工作条件,开发了基于拼图方式的电力电子电机系统通用仿真软件包。     

由OVATION画面自动建立电气仿真模型的研究

针对手动建模工作量大,容易出现人为错误,造成工作效率低下,建立的模型正确性差、可靠性低的问题,提出了一种新的电厂电气仿真模型的建立方法:利用现场的OVATION监控画面文件来自动生成电厂电气仿真模型.这种方法给电厂电气仿真建模带来了巨大的方便.     

FPGA realization of wavelet transform for detection of electricpower system disturbances

Realization of wavelet transform on field-programmable gate array (FPGA) device for the detection of power system disturbances is proposed in this paper. This approach provides an integral signal-processing paradigm, where its embedded wavelet basis serves as a window function to monitor the signal variations very efficiently. By using this technique, the time information and frequency information can be unified as a visualization scheme, facilitating the supervision of electric power signals. To improve its computation performance, the proposed method starts with the software simulation of wavelet transform in order to formulate the mathematical model. This is followed by the circuit synthesis and timing analysis for the validation of the designated circuit. Then, the designated portfolio can be programmed into the FPGA chip through the download cable. And the completed prototype will be tested through software-generated signals and utility-sampled signals, in which test scenarios covering several kinds of electric power quality disturbances are examined thoroughly. From the test results, they support the practicality and advantages of the proposed method for the applications     

关于电力推进系统的实时仿真

本文分析了现有电力系统仿真软件,并针对含有电力电子装置的电力推进系统仿真,选取RT LAB实时仿真软件作为平台,用实例检验电力推进系统实时数字仿真的情况.     

电力系统无功源最佳配置地点的研究

将先导节点的概念应用于电力系统无功能配置,给出考虑了随机负荷且易于实现的先导节点选择算法,提出了确定无功源最佳配置地点的一整 套方法。     

电力系统数字仿真技术的现状与发展

电力系统数字仿真已成为电力系统试验研究、规划设计和调度运行的重要工具。文中介绍了电力系统仿真技术的现状，讨论了现有电力系统数字仿真软件和系统的发展趋势。认为随着电力系统的发展和FACTS等新技术的应用，电磁暂态与机电暂态混合仿真、全过程动态仿真和大规模实时仿真系统将是我国电力系统仿真技术的主要发展方向。     

电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法研究

为了使电力机车牵引电传动系统参数匹配最佳,对电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法进行了研究。首先,建立了某型号电力机车牵引电传动系统的仿真模型,仿真结果证明了建模的准确性及合理性。其次,针对原模型开展试验设计(DOE)仿真,获得一簇反映系统运行规律的仿真结果,基于仿真结果建立了映射系统输入参数与输出特性的近似模型。再次,基于近似模型采用多目标粒子群优化算法进行寻优,获得了优化的设计参数。最后,对比分析几种模型仿真优化的结果,验证了采用近似模型进行全局寻优方法的效果,且在保证仿真精度的前提下,达到了极高的仿真效率。研究结果对于电力机车牵引电传动系统的高效率仿真具有参考意义。