水轮发电机组轴系统的动力反应

本文利用Wilson—θ法计算了水轮发电机组轴系统的动力反应。通过分析,说明了各种因素的影响;着重考虑了阻尼和导轴承动力特性系数随反应的变化,指出在计算中必须考虑这种变化.     

多振源激励下水电机组轴系振动智能分析

针对水电机组轴系统在电磁、机械和水力振源共同激励下振动的复杂特性,该文采用CFD数值模拟水力振源,分析水力振源荷载幅值和频谱特性,开展了水力振源施加方式的研究;分析水电机组轴系统在3种振源共同激励下的振动,研究了不同水头工况下的转子、转轮的轴心运动轨迹。结果表明,通过CFD数值模拟获得转轮处脉动水压力时程是可行且必要的,水力脉动振源对转轮振动有重要影响。     

水电机组轴系统实测振动分析及动态参数识别

对某实际水电站机组及其支承结构实测振动数据分析基础上,针对大型水电站机组连续运行,无法施加有效激振,油膜只在机组运行时存在等特点,基于多信号分类法,将模态参数时域识别引入到水电站机组轴系统的自振特性研究中;同时针对传统油膜动态特性参数识别方法的不足,提出了可以不受测点少,工况少等实际情况限制的遗传识别方法,对机组导轴承油膜动态特性参数进行了识别,为机组轴系统自振特性及振动响应的研究提供了基础。根据油膜动态特性识别结果进行了轴系统自振特性的有限元数值反馈计算,验证了两种识别方法及结果的正确性。     

顶轴系统的设计

从轴承弹流润滑的角度出发，指出大型汽轮发电机组采用顶轴系统的必要性，对顶轴系统的主要参数(顶轴油压和流量)及各主要元件(如顶轴油囊、节流阀、顶轴油泵等)的选型等设计要点进行分析。图12表2参4     

映秀湾水轮发电机组转动轴系的振动特性分析

根据映秀湾水轮发电机组转动轴系的安全运行要求,建立机组轴系的动力学分析模型,针对其正常运行工况和飞逸工况采用商用软件进行转动轴系的动力学分析,分析计算其弯振、扭振和竖振的固有频率和临界转速等模态特性.通过和机组转动轴系正常运转及飞逸工况特性的分析比较,来评估该机组轴系的运行可靠性.     

电气制动系统在水电机组上应用的改进

介绍了电气制动系统的工作原理和实现方式,为保证电气制动系统的可靠性,从控制器控制软件以及控制回路上采取了多种措施,实现了可靠的电气制动,满足了无人值班运行及系统调峰的要求。     

基于LabVIEW的基础激励随机振动仿真系统

本文设计了一个基础激励随机振动仿真平台系统。具体介绍了系统主程序的设计思想和程序界面的操作流程。平台系统的主程序由较新的虚拟激励算法实现,加速了随机振动的计算效率,且能够方便处理复杂耦合的基础激励响应谱问题。系统的主界面在LabVIEW环境下设计,整个程序的操作完全界面化,操作简单,执行速度快。此外,平台显示仿真结果方便,改善了Fortran语言后处理数据功能不足的缺点。     

分数阶转子-轴承耦合系统非线性动力学分析

为深入挖掘水轮发电机组转子-轴承系统的非线性耦合振动特性,将该系统的阻尼力从传统的固定整数阶扩展到灵活多变的分数阶范围。建立了含分数阶阻尼的转子与含分数阶的轴承在耦合作用下的动力学模型,分析了不同分数阶阶次对系统的影响,探讨了含分数阶阻尼转子与轴承的耦合模型在阶次对称系统和阶次非对称系统中的不同运动形态,给出了系统不同条件下的运动状态分布图,对比了碰摩故障在整数阶和分数阶条件下不同形态的动力特征,验证了所提出分数阶阻尼的优越性。结果表明,分数阶阻尼相比于整数阶阻尼具有非局部性、记忆性和适应非线性等新的动力学特征。     

“大型水轮发电机组调速系统的非线性鲁棒控制及其工程实用化研究”验收会成功召开

2004年2月20日,由国电自动化研究院和清华大学合作完成的国家电网公司重大科研课题“大型水轮发电机组调速系 统的非线性鲁棒控制及其工程实用化研究”(项目号:SPKJ008-05)验收会在南京成功召开。来自河海大学、东南大学、扬州大 学、三峡开发公司、广西桂冠电力公司、安徽省电力公司、中国水科院及天津电气传动研究所的各方专家参加了验收。会议期     

混流式水轮发电机组轴系动力特性分析

研究了周宁水电站机组轴系的稳定性。采用有限元法建立了轴系动力特性计算模型,分析计算了导轴承刚度、电磁拉力、水体等因素对轴系临界转速的影响,得出了机组轴系1阶临界转速偏低的结论,并提出相关建议。     

考虑水力和电磁激励的水电机组轴系统的扭转振动分析

推导了水轮发电机组的电磁力矩和电磁刚度的表达式,建立了考虑转子支臂刚度并在水力转矩和电磁力矩耦合作用下的轴系统机电耦联扭振模型。研究了轴系统扭振特性随转子转动惯量、支臂刚度、转轮水体附加质量的变化规律。分析了不同频率的水力激励对转子扭振响应的影响规律,得出了轴系最大扭矩内力、扭振角和电磁力矩的频响曲线。研究水力激励频率等于零频和一阶频率时的机电耦联共振特性,给出了激磁电流和内功率角对扭振的影响,揭示了机电耦联振动规律,为水电机组的设计与安全稳定运行提供理论依据。     

Performance analysis of shaft generator systems

A shaft generator system supplies electrical power required in a ship by using a part of the power produced by the main engine. Since the speed of the main engine can vary over a wide range, an externally commutated thyristor inverter, which has high reliability, is generally used to produce ac power with constant voltage and frequency. In this paper, a set of system equations, by which the total harmonic distortion of the output voltage, for example, can be estimated, is derived first. The effects of leading angle of the inverter and the reactance of ac reactor located in the output side of the inverter on the system performances and the operation limit of the system are then clarified. Moreover, a way of taking the system losses into account is proposed to obtain precise calculation results. Finally, the apparent power for the synchronous condenser to provide reactive power in the system is discussed. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 131(3): 70–79, 2000     

轴带发电机高动态响应PWM整流器研究

为了提高船舶的轴带发电系统的鲁棒性,本文针对PWM整流器动态性能进行深入研究。首先根据系统环路的传递函数,分析传统PI控制下,负载和母线之间的波动关系,并基于此关系推导了PI参数的整定方法。分析结果表明,整定的PI参数在一定程度上可抑制母线电压波动,但存在不稳定区间。因此,在此基础上进一步引入了负载电流观测器的方案优化母线电压的动态性能,理论推导负载电流观测器结构并分析了其原理。最后本文通过仿真以及实验,验证了观测器的优化效果。     

水电站机组与厂房耦联振动测试及有限元数值反馈计算

对云南澜沧江下游某水电站进行机组与厂房耦联振动现场测试,在对振动响应信号分析处理的基础上,研究机组与厂房之间的振动响应规律,根据相关振动标准对机组及厂房振动进行评价,探讨机组振源特性及振动传递途径,并对厂房结构的动力响应进行有限元数值反馈计算,与实测值进行对比分析,为机组安全运行及厂房结构振动控制预测提供参考和依据。     

区域小水电机群动态等值建模方法研究

在对含小水电机群的电网进行分析时,若要研究小水电机群整体的动态特性,采用包含每台小水电机组模型的详细模型并不方便。实用的方法是先对小水电机群进行等值建模,再在等值模型的基础上进行各种分析。提出了一种区域小水电机群动态等值建模方法,该方法以同调等值为基础,对参数聚合、网络化简等环节加以改进,可以快速得到区域小水电机群的动态等值模型。基于该方法对IEEE 10机39节点系统和湖北恩施地区小水电机群进行动态等值建模,仿真结果证明了所提等值建模方法的有效性。在此基础上,通过进一步仿真分析了等值负荷对于动态特性的影响,为区域发电机群在线动态等值建模奠定了基础。     

水电机组监控系统有功功率调节仿真研究

考虑到目前水电机组有功功率调节主要以监控系统有功功率闭环调节为主,本文针对水电机组监控系统有功功率调节仿真研究,建立了包含监控系统、调速器、输水系统、水轮机的详细有功功率调节数学模型,通过与实测结果的对比验证了数学模型的准确性。基于数值仿真分析了监控系统及调速器参数对有功功率调节过程的影响,即监控系统脉宽计算参数β主要影响有功功率调节中接近目标值的调节过程,β越小导叶开度调节量越大;脉冲周期T越短功率调节速度明显加快;最大脉宽T_kmax设定值越小每周期内导叶开度的调节量越小,整个有功功率的调节时间越长;最小脉宽T_kmin对整个有功功率调节速度无影响,但影响调节精度;调速器导叶开度给定调整的速度主要由开度给定积分器中参数T_iy所决定,T_iy越大导叶动作越慢,减小T_iy可以增加导叶开度的调节速度,但是功率反调值也会增加。     

浮动和接触密封对轴系振动影响的测试及分析

介绍安装在容量为25～660MW发电机组轴系不同轴向位置上的浮动和接触密封对振动影响的测试结果，分析产生振动的机理及特征，提出诊断方法和防治对策，并对发电机转子密封瓦产生碰磨振动具备的条件作了论证。     

溢流式水电站厂房结构动力特性研究

本文以蜀河水电站厂房为例探讨溢流式厂房结构的动力特性,建立蜀河水电站厂房结构大型有限元计算模型,对厂房各部位的自振特性进行全面的分析;根据泄洪表孔水力学试验测得的脉动水压力,进行水力激振作用下的厂房结构动力时程分析,研究厂房结构的动态响应。计算研究成果为厂房结构优化设计和改进抗振特性提供理论依据。     

采用协同控制理论的同步发电机非线性励磁控制

提出了一种基于协同控制理论的非线性励磁控制器。首先依据同步发电机励磁控制的基本要求和特点,选择机端电压、有功功率和转子角速度三个变量的偏差的线性组合构成流形,以保证有效控制机端电压和抑制系统功率振荡。然后以同步发电机非线性模型为对象,推导出了非线性协同励磁控制器（Synergetic excitation controller,SEC）的控制律,并根据电力系统的运行特性,探讨了控制器参数的选取原则。最后,单机无穷大系统仿真结果表明,无论在大扰动还是在小扰动下,所提非线性协同励磁控制器比常规的AVR+PSS方式下的励磁控制器都能更快更精确地调节机端电压,还能够有效地抑制系统的功率振荡。