基于改进粒子群算法的水轮机调速系统建模

针对电力系统稳定计算分析软件中水轮机调速系统模型过于简单、粗略的问题,建立了水轮机调速系统非线性模型,并提出参数实测与改进的粒子群智能优化算法结合的模型辨识方法,获得了调速器模型参数、水轮机-引水道模型参数.现场实测数据的模型仿真结果验证了该模型辨识方法的准确性,该模型优于电力系统稳定计算软件中的模型,更符合实际.     

基于改进SFR模型的含风电虚拟惯性/一次调频电力系统频率响应特性

文章利用等效虚拟惯性时间常数定量表征风电场惯性响应,采用传递函数模型描述风电场一次调频响应,结合再热式火电机组和水电机组的原动机-调速器模型,针对含多个风电场/火电机组/水电机组的电力系统提出了改进SFR解析计算等值模型,用于分析计算含风电虚拟惯性响应和一次调频的电网频率响应特性。仿真结果表明,改进SFR模型能更真实地反映含风电惯性/一次调频响应作用的电力系统频率特性,为客观评估高风电渗透率下的电力系统频率稳定运行状态提供了理论基础。     

基于状态观测器的调速器液压系统故障诊断

水轮机调速器是水电厂重要控制设备,其工作的稳定性直接关系到水轮发电机组乃至电力系统的安全稳定运行。应用现代故障诊断技术,提出了一种基于状态观测器的故障检测与诊断方法,以实现调速器液压系统的故障检测。通过仿真验证了这种方法依然具有较好的故障检测和诊断能力。     

福建电网水电厂一次调频试验剖析

针对当代电力系统中水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心,依据福建电网大量水电站一次调频试验结果,论述了水轮机调速器与电网负荷频率控制间的关系,分析了调速器在电网一次调频中的作用、静态与动态特性,提出了福建电网水电机组并网工况下调速器PID参数整定范围及机组功率控制模式.     

发电机典型调速器模型结构和一次调频特性比较

在电力系统频率特性仿真研究中,水、火常规发电机采用何种类型的调速器模型是影响仿真结果的重要因素。为此,比较了工程实际中广泛采用的传统推荐模型和现代数字电气液压式调速模型(DEH)的结构差异;并以送端电网与主网解列后频率升高的场景为例,比较了两类典型调速器模型一次调频的效果。结果表明,DEH模型因增加了PID控制、电功率反馈、多种限幅环节等的模拟,较传统推荐模型更为细致和全面;在较大幅度功率过剩条件下,水电与火电DEH模型限幅环节均导致其一次调频效果较传统推荐模型要弱,对应到实际电网中,在DEH类型调速器投入比例较高时,若大量使用传统推荐模型会产生偏乐观的结果。     

基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究

介绍了电力系统的暂态稳定、MATLAB环境下Simulink动态仿真工具、电力系统工具箱的功能和特点及仿真数学模型。运用MATLAB电力系统仿真模块集SimPowerSystems构建了三机系统的Simulink模型,通过对电力系统故障仿真分析,表明了该模型能较准确直观地考察暂态过程中电力系统的动态特性,说明了Matlab在电力系统仿真中的强大功能。     

小浪底水电厂电力系统稳定器无功反调现象及分析

介绍了功率型电力系统稳定器(PSS)在小浪底水电厂的应用情况。通过对#2机组无功波动现象分析,确定了调速器抽动是引起功率型电力系统稳定器反调现象原因之一。结合实际,提出了对PSS选型和参数整定的建议。     

西霞院水电站微机调速器自动减增出力原因及改进

介绍了西霞院水电站DFWST-100-6.4-STARS型微机调速器运行中一起自动减增出力的异常过程,分析了调速器自动减增出力的异常与原程序配置缺陷有关,因而修改了调速器原程序,新编的调速器程序投入运行后,水轮发电机组运行稳定、正常.     

自适应学习误差模型船舶柴油机调速器的研究

船速控制的重要功能是维持船舶航速稳定和主机的热平衡,从而提高船舶操纵性能,以船-机-桨系统为控制对象的船舶调速器能够较好地实现这些功能.在分析船舶航速误差模型变化特性的基础上,应用激励函数的自适应神经网络和最陡下降法的非线性优化技术,提出了自适应学习误差模型控制方法,应用于船舶柴油机调速器控制系统.为验证新方法的有效性,在实验室条件下,建立了船舶柴油机调速器半实物仿真系统.仿真结果表明,新的船舶柴油机调速器在系统模型不确定和参数摄动情况下,能在线学习被控系统的动态特性,具有抑制扰动和参数摄动的能力,系统调节过程的稳定性和快速性都有提高.     

计及海上风电调频能力的新型电力系统频率态势分析北大核心CSCD

针对海上风电大规模并网后影响沿海地区电网频率稳定的问题,文章研究了计及海上风电参与调频的新型电力系统频率态势分析策略。该策略首先基于火电、陆上风电、光伏、海上风电频率响应模型建立聚合的电力系统频率响应模型。然后,基于电力系统频率响应模型,建立频率特性传递函数,并量化分析电力系统频率特征。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了文章所提频率态势分析方法的有效性,为沿海地区计及海上风电调频能力的电力系统频率态势预测提供理论方法。     

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。     

水轮机调整器并联型液压控制系统

在详细分析水轮机调速器流压控制系统的结构和工况的基础上,提出了一种新型的水轮机调速器液压控制系统,水轮机调速器并联型液压控制系统。它由1个可连续调节流量的小流量阀和1个开关型的大流量阀构成的并联系统完成自动调节控制。对它的控制策略及稳定性进行了分析,并对比例阀和方向阀并联系统进行了讨论。     

一种新的燃气轮机调速系统建模试验方法

本文针对电力系统仿真计算中的燃气轮机调速系统建模工作提出了一种新的参数实测试验方法,该方法已在燃气轮机发电机组上得到成功应用,解决了传统试验方法中电网频率波动的干扰问题,能够得到稳定的燃气轮机调速系统电网频率-机组负荷特性曲线,从而提高了实测参数的准确性和仿真模型的可靠性。     

600MW汽轮机调速系统试验及辨识研究

以某电厂6号机组(600MW)为研究对象,为对其调速器系统模型参数进行辨识,设计并实施了相关的试验。在辨识过程中,针对常规参数辨识方法在进行汽轮机调速系统模型参数辨识时所遇到的困难,采用了一种基于遗传算法的模型参数辨识方法,并利用Matlab及其simulink工具箱予以实现。结果表明,该方法较为适用于汽轮机调速系统模型参数的辨识,辨识所得到的模型也达到了较高的仿真精度。     

基于BPA的励磁系统建模

励磁系统在源网协调运行中正发挥着越来越重要的作用,建立准确可靠的励磁系统模型是研究电网稳定性的基础,是稳定性结论真实可靠的必要保证,是制定合理的电网运行策略的重要条件。为了在BPA中研究发电机的稳定性,通过空载试验等现场实测的方法,获取发电机励磁系统的动态特性和模型特征。在励磁系统数学模型的基础上,通过建模仿真以及参数辨识的方法,建立了BPA可以调用的励磁系统模型,整定模型参数。通过BPA搭建了单机无穷大仿真模型,验证了模型的正确性。验证结果表明：整定模型与实际励磁系统具有相同的动态特性,为电力系统稳定性研究工作提供了真实可信的模型。     

Steam turbine governor modeling and parameters testing for power system simulation

The theoretical modeling, parameters test and model correction for a steam turbine (ST) governor are discussed. A set of ST Governor system model for power system simulation is created based on this research. A power system simulation for an actual power grid accident is conducted using this new model and the comparison between the simulation and actual data show that the results are satisfactory.     

水轮机随动系统仿真模型的精细化研究

随着大型机组的投产,各电网对水电站调节系统的要求也更加严格,建立更能体现机组实际运行情况、稳定性能良好、对大小扰动均能很好适应的仿真模型就显得尤为重要。随动系统作为调速器的执行部分,其内部存在的非线性环节主要由机械因素导致,这些环节在进行仿真建模研究时不可忽略。分析了随动系统非线性环节的产生原因及表现形式,探讨了接力器反应时间常数的现场试验方法,在Matlab/Simulink环境中搭建了精细化的随动系统仿真模型,对一般线性模型及精细化模型同时进行导叶阶跃仿真试验,并通过实测试验与仿真试验的结果对比,验证了包含非线性因素的精细化模型的优越性和准确性。     

混流式水轮机调节系统的鲁棒控制策略研究

水轮机及其调节系统是水力发电系统中的重要组成部分,承担着能量转换的重要作用。水轮机运行于复杂工况下,往往表现出各种复杂的非线性行为,危害水力发电系统安全。基于刚性水击下混流式水轮机调节系统的数学模型,采用T-S模糊控制方法建立了水轮机调节系统的非线性T-S模糊模型,基于Lyapunov稳定性定理,提出了一种鲁棒控制策略,设计了相应的鲁棒控制器。仿真计算表明,所设计的鲁棒控制器能够极大地抑制水轮机调节系统的振荡,并在较短时间内将水轮机调节系统的运动控制到稳定运行状态,研究结果可为混流式水轮机调节系统的安全稳定运行控制提供参考依据。