汽轮机调速系统对电网低频振荡的影响

近年来电力系统中频繁出现汽轮机调速系统引发的低频振荡,为了探明该类低频振荡的原因,分析了调速系统对电力系统动态稳定的影响。建立了包含汽轮机调速系统的单机无限大系统模型,研究了调速系统增益对系统低频振荡模态的影响。研究结果表明,汽轮机调速系统增益虽然不改变调速系统阻尼特性分界频率,但是却对系统低频振荡模态频率产生影响,从而改变调速系统对低频振荡的阻尼性质。当调速系统增益超过临界增益时会诱发低频振荡现象,时域仿真和频域分析结果验证了上述结论的正确性。     

负荷特性对电力系统低频振荡阻尼的影响

首先介绍电力系统低频振荡的概念及分析方法，再从负荷模型对电力系统稳定性分析的重要性和准确性入手，引出了电力负荷的各种模型；在此基础上，介绍负荷特性对电力系统低频振荡阻尼影响的一些主要研究成果；最后提出目前研究存在的一些问题及今后的研究方向。     

汽轮机调速系统中影响电力系统低频振荡的关键因素

汽轮机调速系统与电网安全运行密切相关,其中多个因素会影响到电力系统的低频振荡。结合具体案例,从汽轮机配汽函数、功率控制PID参数、DEH侧功率控制闭环、一次调频回路、控制系统的延时、汽轮机调节阀开度晃动、信号波动等几个方面,阐述了它们对电力系统低频振荡影响的机理,指出了容易引起低频振荡的操作与设备缺陷,提高电网运行稳定水平。     

汽轮机及其调速系统动态仿真试验研究

针对汽轮机及其调速系统动态仿真中存在的问题,从原型系统传递函数及结构框图入手,分析研究汽轮机及其调速系统的动态特性,提出了汽轮机在不同工况下动态特性仿真的新方法,设计了考虑失灵区、限幅以及汽惯性等因素的仿真系统框图,说明仿真的实现方法和效果。闭环动态仿真试验表明,本方法能起初反映原型系统特性。     

汽轮机调速系统参数辨识软件设计

为了便于开展汽轮机调速系统仿真模型参数辨识工作,以MATLAB软件开发平台及差分进化算法为基础,研发了汽轮机调速系统参数辨识软件,通过仿真应用验证了该软件能够根据汽轮机负荷扰动试验数据快速计算出调速系统的各项性能参数,为电力系统稳定计算提供准确的仿真数据。     

汽轮机调速系统定期试验方法

本文介绍了国内外机组的调速系统主要的定期试验项目的试验方法、标准及有关规定,并作了比较。通过介绍比较,归纳出对试验的要求,并结合我国的具体情况提出了建议,认为我国现行法规比较完善,标准较为严格。应遵照执行。制造厂应尽快完善定期试验手段使之保证法规的正常贯彻。     

汽轮机调速系统参数辨识方法研究

为使电网稳定计算中所用的汽轮机调速系统模型技术参数准确可靠,文中以MATLAB软件开发平台及差分进化算法为基础,研发出了一套汽轮机调速系统仿真建模及参数辨识软件。软件提供了BPA、PSS/E、PSASP三种标准调速系统仿真模型以及模型自定义功能,能够根据汽轮机负荷扰动试验数据快速准确地计算出调速系统的各项性能参数,为电力系统仿真计算提供准确的参考数据。     

汽轮机调速系统油液的特性及污染控制

叙述了汽轮机调节保安系统液压油的使用现状,分析并阐述了汽轮机油及EHC抗燃油的特性、质量标准及在生产应用中存在的问题和对机组安全运行的影响,详细分析了产生油液污染主要原因,制定了防止污染发生的技术防范措施.     

汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略

汽轮机阀门流量特性是影响电力系统稳定性的重要因素,通过建立电网汽轮机及其调速系统、发电机、励磁系统的数学模型,研究了汽轮机调节阀门流量特性对电网安全稳定性的影响机制。数学分析和仿真结果表明,当汽轮机阀门流量特性不佳时,会引起原动机有功功率的周期性波动。针对此现象,提出了调整后的汽轮机调速系统控制策略,该策略能够抑制功率控制方式下的比例—积分—微分控制器的过度调节,有效增加系统阻尼,抑制原动机的功率波动。     

汽轮机调节系统对发电机稳定的影响

目前快速灵敏的汽轮机调速系统对电力系统稳定性的影响已经很显著，但国内外汽轮机行业长期忽视这一问题。该文的研究表明，常规的调速系统对电力系统微动态稳定性没有好的影响，甚至稍微有不利影响，但专门设计的调速系统却能大幅度提高电力系统稳定性，且比附加励磁控制还有效。     

水轮机调速器在功率闭环调节模式下的一次调频试验

水轮机调速器一般采用开度调节模式,但对于灯泡贯流式水轮发电机组,采用功率闭环调节模式具有更快的响应速度和更小的超调量。洪江水电厂6号机调速器采用功率闭环调节模式,在一次调频的试验过程中,对其调节系统静态和动态性能进彳亍了认真的检测,优化了一次调频参数,检验了机组的一次调频能力。     

应用于电力系统仿真计算的燃气轮机调速系统模型

在对燃气轮机调速系统模型进行理论研究和对国内主流燃气轮机调速系统实际特性进行试验研究的基础上,开展了现有电力系统仿真软件的适用性分析.分析结果发现,现有仿真模型不能代表目前国内主流燃气轮机的调频特性.进一步开展了燃气轮机调速系统建模研究,建立了适用于国内主流燃气轮机调速系统的仿真模型,仿真计算结果与试验结果对比表明该模型能够模拟燃气轮机的实际调频作用.随着国内大批燃气轮机的投入运行,采用该模型进行电力系统仿真计算将能够模拟电力系统的真实系统动态特征,对解决目前国内电力系统安全所面临的问题具有重要意义.     

调速器参数对水电主导系统稳定性影响及整定

水电主导调频的系统容易发生频率振荡现象,故在整定水轮机调速器PID参数时,往往以频率的小干扰稳定为目标进行优化。本文基于阻尼转矩法,分析了PID参数对频率振荡转矩和低频振荡转矩的影响,并通过四机二区系统进行了验证,研究结果表明,调整PID参数抑制频率振荡的同时,可能会加剧系统的低频振荡。最后提出一种适用于水电主导调频系统的PID参数整定方法,该方法在提高系统频率稳定性的同时,不会恶化弱阻尼低频振荡模式。     

电力系统阻尼特性规律探索

为了探索电力系统阻尼特性规律,给出了电力系统小干扰稳定模型的一般形式,推导了考虑发电机励磁控制作用、定子侧电阻及线路电阻等情况下单机-无穷大系统小干扰分析线性化数学模型.利用特征分析法,分析了定子侧电阻对振荡模式阻尼的影响,振荡模式总阻尼的守恒现象,阻尼守恒成立的基本条件,阻尼在不同振荡模式之间的传递规律.结果表明:随着励磁放大倍数的增加,系统机电模式阻尼减少,系统阻尼由机电模式流向非机电模式;系统引入电力系统稳定器(PSS)后,系统机电模式总阻尼随着PSS放大倍数的增加而增加,系统阻尼从非机电模式流向机电模式.     

发电机励磁辅环控制参数对电力系统阻尼的影响分析

现有电力系统稳定分析主要考虑励磁系统主环电压控制,而忽略励磁辅助控制环节(简称励磁辅环控制)的影响。现场运行经验表明,励磁系统辅环控制对发电机组动态品质及电网稳定性有着重要影响。以国内主流励磁调节器EXC9100为例,在分别建立了含欠励限制、伏赫兹限制和过励限制这三种辅环控制的扩展Heffron-Phillips模型的基础上,采用阻尼转矩分析方法从理论上推导了这三种辅环控制的重要参数对电力系统稳定器(Power System Stabilizer, PSS)所提供的附加阻尼转矩以及其自身所提供的阻尼转矩的影响规律。最后结合发电机组实际运行工况,通过典型算例的仿真测试验证了所得规律的正确性和有效性。     

基于奇异摄动降阶的风电接入系统阻尼分析

为分析风电机组接入对同步机主系统低频振荡的影响,首先建立FSIG及DFIG风电机组小干扰分析模型,其次应用基于奇异摄动系统动态降阶技术揭示两类风电机组接入后同步机主系统阻尼变化机理。将奇异摄动动态降阶与特征值分析相结合,分析不同控制参数的FSIG及DFIG风电机组接入对系统低频振荡模式及阻尼的影响。基于风电接入IEEE测试系统仿真表明,所提出的分析方案能够直观、有效地对两类风电接入系统低频振荡进行分析。     

汽轮发电机转子阻尼结构对大扰动低频振荡的影响

为了研究汽轮发电机转子大齿导条、导电槽楔和转子铁心等转子阻尼结构在大扰动低频振荡过程中的作用,首先建立了用于研究大扰动低频振荡过程中汽轮发电机转子各部分阻尼结构作用的场-路耦合时步有限元模型,并通过实验进行了验证;然后采用该模型研究了汽轮发电机转子各部分阻尼结构大扰动低频振荡过程中的作用,分析了三部分阻尼单独作用和共同作用时,对大扰动低频振荡影响较大的阻尼结构;最后研究了不同材料转子槽楔对汽轮发电大扰动低频振荡过程的影响。结果表明:汽轮发电机转子阻尼作用可以有效抑制大扰动后的低频振荡过程;在三部分阻尼中转子槽楔所起的作用较大,且转子采用铝合金槽楔对于抑制大扰动低频振荡的效果明显好于不锈钢槽楔。     

基于调速系统等值模型的电力系统发生扰动后最低频率预测

电力系统发生扰动后的最低频率预测是电力系统频率安全稳定分析的重要内容。提出一种基于调速系统一阶等值模型的电力系统发生扰动后最低频率预测模型。在传统的平均频率响应模型的基础上,将各调速系统的动态模型等值为一阶模型,并对调速系统的反馈输入进行不同形式的线性化近似,进而实现对平均频率响应闭环模型框架的开环处理,最终根据最低频率出现时刻的边界条件,建立耦合系统最大频率偏差的非线性代数方程。通过求解非线性代数方程组即可得到最低频率。通过与PSS/E中10机39母线系统的仿真结果进行比较,证明了所提算法能够快速、准确地计算得到系统发生扰动后的最低频率。     

电力系统低频振荡和次同步振荡的阻尼耦合分析

电力系统稳定器PSS(Power System Stabilizer)等控制装置在很好抑制低频振荡的基础上．可能会对次同步振荡造成不良影响。从系统阻尼出发,在综合考虑低频振荡和次同步振荡的基础上．将轴系的六质量块模型加入到低频振荡的模型中,实行统一建模,运用小干扰分析法分析PSS加入前后系统的阻尼特性,采用系统部件判别特征根的方法对特征根进行辨识。并就一实例进行了计算分析,所得结论对系统的安全稳定运行有参考价值。     

基于模糊神经网络的水轮机调速器故障诊断

分析了水轮机调速器调节过程的故障机理,得到专家经验的故障诊断推理规则,利用模糊逻辑在表达专家知识方面的优势及神经网络的自学习能力,建立模糊神经网络,利用有限的推理规则对模糊神经网络进行训练,得到的模糊神经网络作为专家系统用于水轮机调速器的故障诊断,解决了故障样本获取困难、专家经验获取不足及模糊规则＂组合爆炸＂的问题,仿真实验证明该网络诊断结果正确,实用性较强。