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。     

再热凝汽式汽轮机调速系统模型的仿真及验证

对某火电厂再热凝汽式汽轮机的调速系统参数进行测试,采用电力系统综合分析程序(PSASP)的用户自定义建模功能(UD)建立了机组协调控制方式下的调速系统模型,并分别在功率及协调控制方式下,对机组调速系统参数测试的结果进行了仿真校验和现场试验。结果表明:该模型能够较好地与实际工况相吻合;调速系统的控制方式对发电机组的功率响应特性具有显著影响。     

基于Matlab GUIDE的汽轮机及调速系统参数辨识数据处理软件

汽轮机组的容量超大型化和参数超临界化的趋势,使得汽轮机及调速系统模型参数的确定对各种热力发电机组的仿真、控制系统的设计及电力系统动态研究具有更加重大意义。由Matlab GUIDE开发平台设计汽轮机及调速系统参数辨识数据处理软件,对原始数据实现图形化截取,并进行小波去噪、数据标幺化、归一化处理,为参数的准确辨识提供基础。软件使用简捷明了,可提高工作效率。对600 MW超超临界机组汽轮机调速系统的试验数据进行处理计算,并用经典与改进模型针对特殊的阶跃响应作出仿真和分析。     

汽轮机阀门控制方式切换引发低频振荡的实例及其机理分析

电力系统中多次出现因汽轮机阀门控制方式切换引发的低频振荡现象。因此,分析了汽轮机阀门流量特性和控制方式,建立了考虑阀门流量特性的汽轮机控制系统模型。应用仿真软件PSCAD/EMTDC建立了机网耦合数字仿真平台,重现了南方电网某电厂汽轮机阀门控制方式切换引发的低频振荡现象。对低频振荡的机理分析结果表明,汽轮机单阀控制切换为顺序阀控制方式后,由于阀门流量特性修正函数与阀门实际流量特性偏差较大,会引起调节阀门的大幅值摆动,从而使汽轮机机械功率以0.171 Hz的频率做等幅值振荡,在该扰动源作用下电力系统出现强迫功率振荡。     

大数据分析在汽轮机调节门特性参数辨识及优化中的应用

汽轮机调节阀特性参数的准确获取是对其精确控制的前提,同时影响到机组负荷稳定、一次调频品质和AGC品质,是机网协调的一项重要工作。目前,汽轮机调节阀特性参数均通过现场试验得到。结合大数据分析方法,对机组历史数据进行挖掘计算,准确辨识出汽轮机调节门特性参数;以阀组流量线性化为目标,计算得到了调节阀流量管理优化曲线。     

基于数据拟合的汽轮机调节阀流量特性优化

汽轮机调节阀流量特性的准确获取是机组负荷精确控制的前提,在试验得到调节阀实际流量特性数据的条件下,建立汽轮机流量特性模型是分析及优化调节阀特性的基础。本文采用数据拟合方法建立主蒸汽流量、调节阀开度、流量指令三者的数学模型,利用流量校正的方法对调节阀开度进行优化,对优化后的调节阀-流量特性利用BP神经网络进行模拟还原。应用结果表明,该方法能够提高优化的可靠性。     

汽轮机调速系统元件参数辨识及其应用

介绍了应用系统辨识原理建立汽轮机调速系统元件的数学模型，用数字仿真计算来求取调速系统动态特性的方法；在Ｎ１２５汽轮机上应用伪随机信号进行参数辨识试验所求得之调速系统元件模型参数；系统辨识在动态特性及故障诊断方面的应用前景。     

抗冲蚀调节阀流量特性分析与测试

为提高汽轮机调节阀的抗冲蚀性能,同时使其满足调节特性需求,提出对调节阀进行分段设计,并采用了鼠笼式多级降压结构。对调节阀的流量特性进行了计算,分析了滑阀间隙对流量特性的影响,修正了流量特性曲线。通过调节阀流量特性的测试,分析了小开度下产生误差的主要原因。结果表明:计算值与试验值能较好地吻合。     

考虑阀门管理函数的汽轮机调速系统稳定性分析

阀门管理函数是调速系统的关键环节,但现用的汽轮机调速系统模型并没有考虑其影响.对此,本文通过分析阀门流量特性,建立了含阀门管理函数的调速系统Simulink仿真模型,同时引入了线性因子β用来衡量阀门管理函数的线性程度.通过仿真和计算分析,得出调速系统处于开环控制和数字电液控制系统(DEH)闭环控制方式下的阻尼特性,并进...     

确定汽轮机调速系统模型参数的简捷方法

汽轮机调速系统模型参数的确定,对各种热力发电机组的仿真、控制系统的设计及电力系统动态研究具有重大意义。通过蒸汽发电机组有效热平衡数据计算出汽轮机模型参数,得出各种不同工况下参数的变化规律,比实测法更方便简捷实用。对600MW超临界机组汽轮机调速系统的模型参数进行分析计算,并用该模型针对特殊的阶跃响应作出仿真和分析。     

基于杂交粒子群算法的汽轮机调速系统参数辨识

汽轮机调速系统对于机组动态行为及电力系统的电能质量有重要的影响,准确模拟调速系统运行控制特性对于提高电力系统稳定性水平意义重大。以BPA软件中的调速系统标准模型作为待辨识模型,通过对汽轮机施加频率小阶跃扰动,选择对频率阶跃响应影响较大的参数作为待辨识参数,采用杂交粒子群算法分别对调速器、执行机构及汽轮机环节进行辨识。在Simulink中搭建单机-无穷大系统,采用辨识模型计算得到的仿真值与与实测值的误差较小,表明将杂交粒子群算法应用于调速系统参数辨识的方法是有效的。     

火电机组汽轮机调速系统建模方法与优化

为了提高火电机组汽轮机调速系统模型的准确性和可靠性,根据电力系统稳定计算对调速系统模型参数的总体要求,从信号输出和采集、模型构建和实测、模型参数仿真校核三个方面提出了建模试验的优化思路及方法;同时针对火电机组运行的多变性和强非线性的特点,在模型参数校核时提出了"汽轮机调速系统协同曲线"概念,对模型进行修正。实践结果表明:辨识所得的模型参数能够满足电力系统分析对汽轮机调速系统模型准确性的要求。     

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。     

基于模型自适应汽轮机调节门流量特性优化研究及应用

汽轮机调节门流量特性影响机组安全稳定运行和负荷调节性能。首先,针对采用喷嘴配汽方式的汽轮机调节门结构类型,通过模型自适应算法,建立顺序阀方式下的非线性调节门流量特性模型,实现调节门流量特性优化计算。其次,对该模型进行仿真研究,系统仿真结果表明,采用RBF神经网络结构的单阀流量特性仿真模型具有较高的模型精度,利用模型自适应优化算法可获得近似理想的线性度和最佳调节门重叠度。最后,将仿真结果应用在某660 MW机组上,试验结果表明,该方法不仅改善调节门流量特性线性度,而且降低调节门重叠度,改善AGC负荷响应性能,减少调节门晃动和机组节流损失。     

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。     

汽轮机调节阀中蒸汽流量的计算

获得汽轮机各调节阀中主蒸汽流量是进行汽轮机变工况分析的关键。在准确表征主蒸汽流量的基础上,结合流量与喷嘴出口压力呈椭圆关系这一规律,建立了汽轮机各调节阀中蒸汽流量计算模型,实现了汽轮机调节阀中蒸汽流量的计算。以一台300 MW汽轮机为例,验证了该方法的有效性。     

汽轮机调速系统参数实测与仿真研究

在现有汽轮机及其调速系统模型基础上,计入了各纯时间延迟,使汽轮机及其调速系统模型更加符合实际。相应地,针时此模型提出了参数测量与数据处理方法,建立了仿真误差标准,并利用电力系统分析综合程序进行了仿真研究。研究结果表明,汽轮机高压缸功率等效过调系数与运行工况有关。本文所提出的模型、方法和仿真研究结论对参数实测工作具有重要意义。     

电力系统稳定计算中火电厂调速系统模型及其应用分析

目前国内电力系统稳定仿真计算中火电厂的调速系统模型和参数不够准确,造成了仿真计算中频率响应过程和现场事故记录差别较大。文中首先介绍了火电厂动力系统及其调节装置模型和控制方式;然后分析了它们对电力系统稳定仿真计算的影响;最后探讨了调速系统模型的使用方法,指出了仿真计算除了需要知道汽轮机采用的调速控制方式和参数外,还需要了解现在已普遍采用的锅炉－汽轮机的协调控制方式和参数设置等。     

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。     

基于历史数据的汽轮机调节阀流量特性优化

汽轮机在经过长期运行、汽轮机数字电液控制系统(DEH)或通流部分改造后,汽轮机调节阀的实际流量特性曲线将偏离设计值,从而影响机组一次调频和负荷控制能力,而现场流量特性试验存在试验条件苛刻、耗时长、精度低等缺点。本文通过对机组历史运行数据进行分析和挖掘,针对不同的情况提出2种方法以辨识汽轮机调节阀实际流量特性,有阀后压力数据时采用迭代计算求出各阀门流量特性曲线,无阀后压力数据时采用弗留格尔公式求出阀组流量特性曲线,分别通过仿真和分段线性化对DEH阀门管理曲线进行优化修正,确定阀门合理的重叠度。将该方法应用于某660 MW机组,结果表明在顺序阀模式下,汽轮机调节阀流量特性曲线的线性度有了很大改善,机组自动发电控制(AGC)变负荷和一次调频的能力得到了提高。