变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统的Hopf分岔及其动态仿真

基于刚性水击、非线性水轮机、三阶发电机、PID调速器等模型,建立了变顶高尾水洞水电站的水轮机调节系统的非线性模型,运用Hopf分岔理论分析了动力系统的分岔现象,以PID调节参数作为动力系统的分岔参数分析了接力器时间常数、尾水洞坡度和甩负荷对系统稳定域的影响,并采用RKF方法对系统进行了负荷变化的动态仿真。结果表明,系统的Hopf分岔为亚临界,接力器时间常数增大时系统稳定域减小,尾水洞坡度应取较小值,机组甩负荷时系统稳定域增大;在稳定域内系统是渐进稳定的,所建立的模型可用于大波动和小波动的动态仿真。     

某250MW抽水蓄能机组典型大波动过渡过程试验分析

以某250MW抽水蓄能机组为例,开展了水轮机工况甩负荷、水泵工况断电等典型大波动过渡过程试验,验证了机组最大转速、蜗壳最大水压及尾水进口真空度等关键指标均满足设计要求,以水轮机工况甩额定负荷试验实测数据为基础计算的机组转动惯量满足设计值要求。针对水泵断电过程中机组出现反转的问题,通过优化导叶关闭规律改善了其动态调节品质,并分析了甩负荷过程中水流压力脉动的内在规律。将过渡过程中关键技术参数的现场实测数据与仿真计算结果进行对比分析,表明两者吻合度较高。     

900MW级“二拖一”燃气-蒸汽联合循环供热机组甩负荷试验实例

发电机组甩负荷试验的意义在于测定控制系统在发电机组突然甩电负荷时的动态特性。检查主机和各配套设备对甩负荷的适应能力及相互动作的时间关系。为改善机组动态品质,分析设备性能提供数据。本次机组甩负荷试验解决了燃气轮机在甩50%负荷转速超限和蒸汽轮机甩100%负荷2瓦振动大的问题。为以后同类机组进行甩负荷试验提供了经验。     

1520 MW核电汽轮机甩负荷动态特性研究

文章为了构建机组甩负荷工况仿真模型、研究机组的动态特性,以HD1520A核电为研究对象,分析了汽轮机系统的特点,按照复杂系统层次化建模的思想,利用Matlab/Simulink仿真工具构建了汽轮机系统仿真模型,重点建立了该对象中各环节(进汽阀门、蒸汽容积、中间再热器和转子等)的数学模型,并在Matlab环境下仿真研究各系统甩负荷工况下运行参数的变化规律,完善控制系统设计方法,为核电机组安全运行提供理论指导.     

小水电增效扩容改造过渡过程调节保证建模仿真分析

为掌握水轮机调节特性并优选调节保证措施,基于有压输水系统瞬变流特征线求解法,联合Matlab仿真模型库,构建机组甩负荷过渡过程数字仿真模型,对蜗壳末端压力上升值和机组转速上升率进行数值模拟。仿真结果表明,增设调压阀可有效约束水压和转速上升趋势,改善机组过渡过程调节条件,实现与导叶的协联启闭。建立的非线性数字仿真模型,经学习训练生成能反映机组过渡过程调节特性的瞬变值及波动曲线,可为机组调节保证设计及控制决策提供数据支撑。     

带调压室的转桨式水轮机调节系统稳定性研究

采用线性控制系统稳定性理论,研究了带调压室的特桨式水轮机调节系统的稳定性,分析了协联条件、接力器时间常数Tz和导叶至桨叶转换系数Kr对系统稳定性的影响.结果表明,非协联调节工况下的稳定域及机组转速调节品质均优于协联调节工况,且随Tz的增大、Kr值减小,系统稳定域越大,为调速器参数的选择提供了理论依据.     

DEH压力限制对超超临界机组甩负荷的影响

介绍了西门子1000 MW等级超超临界汽轮机机组DEH控制器的工作原理,通过国华台山发电厂6号机组首次甩100%负荷试验失败的现象,结合甩负荷时旁路系统控制方案和汽轮机控制器的切换,分析主蒸汽压力限制功能对甩负荷控制的影响,通过改进DEH压力控制器设定值变化率限制的设计参数,从而确保第二次甩负荷试验成功完成。由此表明,DEH压力控制器设定值变化率限制的设计参数需要与旁路系统压力调节回路相配合。     

分轴燃气轮机甩负荷试验的分析与仿真研究

以某分轴燃气轮机发电机组为原型,采用多回路反馈PI调节控制及压气机中间级放气技术,对机组甩负荷情况下燃机的动态特性进行分析。同时,根据容积惯性法,建立燃气轮机的模块化非线性数学模型,然后依据已建立的数学模型,利用MATLAB/SIMULINK平台构建燃机动态性能仿真模型。试验结果表明:该分轴燃机具有突甩80%额定负荷的能力,其中负荷幅度低于20%时,调节品质较理想。仿真模型能够正确反映大扰动条件下的燃机动态特性,满足动态仿真的精确性、实时性要求。     

200MW汽轮机调速系统试验及仿真分析

根据机组可测量状况和系统辨识要求，对贵州清镇电厂２００ＭＷ汽轮机进行了启动前静止试验、升降速试验、负荷扰动试验、甩１００ＭＷ负荷试验。由现场试验数据辨识出调速系统动态特性参数。应用这些参数，推导出机组甩全负荷时各环节的动态特性常数，并完成了甩１００ＭＷ、２００ＭＷ负荷的仿真试验。实践证明，所用方法是可行的，能正确分析汽轮机调速系统动态特性。     

高压加热器抽汽切除及灵活调节仿真试验研究

为深入了解高压加热器抽汽灵活调节辅助机组快速变负荷的潜力,利用600 MW超临界火电机组全工况仿真系统进行不同方式切除高压加热器抽汽仿真试验,总结了不同切除方式对机组关键运行参数的影响规律。进一步开展高压加热器抽汽调节参与机组快速变负荷仿真试验。结果表明:高压加热器抽汽参与机组变负荷调节可有效改善机组的负荷响应速率和调节时间,更好地满足自动发电控制(AGC)对机组快速变负荷的需求。     

基于DOE方法的甩负荷动态特性敏感性仿真分析

汽轮发电机组甩负荷工况是一种极端的变工况运行过程,其调节系统动态特性的变化直接关系到机、炉、电系统的安全和稳定。在调节系统动态数学模型的基础上,借助DOE(Design of Experiment)方法的基本思想,从实验设计、仿真分析、数据汇总与统计的角度出发,定量分析了甩负荷动态特性对机组本体设备及其调节系统相关因素的敏感性大小,研究了多因素耦合作用下的敏感性突增变化及各因素间存在的相互作用效应。最后重点对转子飞升时间常数进行了仿真研究。     

考虑导叶分段关闭特性的水轮机调速系统改进模型

针对电力系统分析软件PSD-BPA中水轮机调速系统的执行机构模型不能有效反映实际特征且混流式水轮机模型仿真精度不高的问题,提出了考虑导叶分段关闭特性的执行机构模型,设置不同的分段点对机组甩负荷进行了仿真分析,并对计及功率与开度间非线性关系的混流式水轮机解析非线性模型进行研究。仿真及实测分析结果表明,考虑导叶分段关闭特性的水轮机调速系统改进模型能准确仿真混流式水轮机组导叶分段关闭规律,比BPA模型的开度及功率响应更切合实际,更能体现其有效性。     

电站甩负荷情况下动力系统的协调控制策略研究

针对电站甩负荷时,主蒸汽压力易产生超压,且传统PID控制器无法快速有效地控制主蒸汽压力的问题,设计了燃烧系统和主机回汽协调控制策略以及小脑神经网络(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)与PID并行的控制器,并在Simulink平台上进行了电站甩30%和100%负荷时系统动态特性仿真。结果表明:所设计的控制策略和控制器能够使主蒸汽压力控制系统较快地对电站的大负荷扰动作出响应,取得较好的控制效果,保障动力系统的稳定。     

300 MW机组快速甩负荷初期主汽压力动态特性仿真

为了研究机组在FCB(快速甩负荷)初期主蒸汽压力的动态特性,比较不同特性设备在FCB初期对主蒸汽压力飞升的影响,在合理的假设条件下,采用机理建模的方法建立某300 MW机组过热器集总参数模型,利用模型进行FCB仿真试验。分析FCB初期主蒸汽压力的变化特性,并确定影响其变化的因素。结果表明:在FCB初期,减小旁路系统快开时间能够非常有效的控制主蒸汽压力的飞升;具有较大的汽轮机转子时间常数的机组对于主蒸汽压力飞升的调节更有利;快开型PCV(压力控制阀门)对于主蒸汽压力的调节优于其它特性的阀门。     

天荒坪抽水蓄能电站甩负荷过渡过程实测成果仿真分析

介绍了天荒坪抽水蓄能电站一管一机和一管二机现场甩负荷试验实测成果和仿真分析结果,通过对蜗壳进口水压力、机组转速等的现场试验实测曲线与数值仿真计算曲线的比较分析,论证了输水系统及机组各有关参数的可能误差对电站甩负荷过渡过程数值仿真计算结果的影响,同时校正了该电站甩负荷过渡过程计算软件中的有关系数和基本参数,为一管三机甩负荷过渡过程预测和计算分析奠定了基础。     

水轮机导叶关闭过程的探讨研究

为了充分揭示水轮机导叶不同关闭过程对水轮机甩负荷过渡过程的影响,选择导叶两段关闭规律,针对第一段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度,探讨这3个关键参数对机组转速变化和蜗壳水压力变化的影响,对工程实例进行计算分析,得出了导叶两段关闭过程的规律并进行了优化。合理的水轮机导叶两段关闭过程可以有效的解决机组甩负荷时转速升高和蜗壳水压上升这一矛盾,从而更有利于提高水电站运行的稳定性和安全性。     

1000MW超超临界机组FCB工况下凝汽器水位仿真研究

大型机组FCB(快速甩负荷带厂用电运行)试验工况下,凝汽器水位剧烈变化会威胁到机组的安全。针对这一问题,以某1 000MW机组75%负荷FCB试验和50%负荷FCB试验数据为依据,基于MATLAB/Simulink仿真平台建立了凝汽器仿真模型,仿真分析了凝汽器在FCB工况时水位变化特性。在此基础上,对100%负荷FCB工况下凝汽器水位进行了预测,通过之后的FCB试验验证了预测结果。     

300MW循环流化床锅炉机组甩负荷试验研究

分析了循环流化床锅炉甩负荷试验的特点。针对某300MW循环流化床锅炉,采用维持锅炉燃烧稳定方式进行了50%甩负荷试验,采用锅炉压火方式进行了100%甩负荷试验。结果表明,采用这两种方式甩负荷,锅炉参数可控性强,机组都能快速带负荷;甩负荷可不用投油枪运行;相对维持锅炉燃烧稳定方式,采用锅炉压火方式甩负荷,机组并网时间相同,但是,快速升负荷的时间会慢5～8min。     

哈汽厂200MW汽轮机调速系统动态计算与分析

本文应用计算机数字仿真,对200MW汽轮机机械液压型调节系统进行了动态计算,分析了该系统的动态物理、微分器在机组甩负荷时的作用,蒸汽容积对转速飞升的影响等,可供设计者参考.     

300MW机组DEH的负荷控制功能及其甩负荷特性的仿真分析

在分析３００ＭＷ机组ＤＥＨ系统负荷控制功能的基础上，根据系统的结构、环节特性和运行条件，对ＤＥＨ系统的甩负荷特性进行了仿真研究，提出了主要控制参数的整定范围和改善系统甩负荷特性的见解。