采用调速器附加阻尼控制抑制异步后云南电网超低频振荡

综述调速器引发低频振荡的作用机理以及调速器附加阻尼控制的研究现状,详细分析了水电机组调速器的负阻尼作用原理,针对云南水电机组研究和设计了一种调速器附加阻尼控制器结构,采用了时域仿真法对异步后云南电网的超低频振荡进行了仿真比对,结果表明在云南电网部分水电机组调速器上加装GPSS可显著提升电网抑制超低频振荡能力,并能有效地解决云南水电机组调节的稳定性与快速性之间的协调问题。     

基于变速风电场控制的电力系统稳定性改善研究

以改善风电场接入的电力系统稳定性并降低稳定控制对场内机组负面影响为目标,设计基于变速风电机组的电力系统综合稳定控制器.控制器基于广域信息,应用同步机状态反馈,通过风电场衰减系统故障不平衡能量以提高同步机主系统暂态稳定性;考虑风电场与同步机关联程度的差异,     

水电站水轮机调速器频率稳定性研究

通过对二滩水电站进行仿真试验研究,建立调速器系统模型并确定相应参数,通过静态和动态测试完成水轮机及调速系统的参数优化.提出了水电站调速器频率稳定性能分析及优化建议,为中、大型水电机组的调频调度控制总结积累了有价值的基础数据.     

水轮发电机组调速自动控制系统存在的问题及其对策

指出了水轮发电机组调速自动控制系统存在的机组有功功率自动调节品质差、对电力系统稳定作用小等问题；从机组转速反馈和有功功率反馈等角度，分析了产生上述问题的原因；提出了应从电力系统稳定控制的角度出发，改善调速自动控制系统的结构及克服调速器存在的死区等有关对策。     

浅谈水轮机调速器的转速死区控制

水轮机调速器是水电站核心控制设备之一，承担着机组的导叶开度、机组频率、机组功率的自动控制。随着国内各巨型水电机组的陆续投产，水电所占电力系统负荷的比例日趋加大，这对调速器的控制机理、可靠性和灵敏性要求日趋更高。同时，随着科技的整体进步，电力系统对调速器的要求也越来越高，电网对水电机组的快速并网、一次调频考核、带负荷速度等都有着具体的标准和严格考核。所以，大型水电机组调速器对频率灵敏、精准的控制显得尤其重要。     

水轮发电机组调速自动控制系统存在的问题及其对策

指出了水轮发电机组调速自动控制系统存在的机组有功功率自动调节品质差、对电力系统稳定作用小等问题；从机组转速反馈和有功功率反馈等角度，分析了产生上述问题的原因；提出了应从电力系统稳定控制的角度出发，改善调速自动控制系统的结构及克服调速器存在死区等有关对策。     

船舶电站柴油机非线性H∞调速器

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性.船舶电站柴油机调速系统是一个非线性控制系统,为了分析系统的动态特性,首先建立柴油机调速系统的非线性数学模型,然后以此为基础设计非线性H∞调速器.将直接反馈线性化和H∞控制理论相结合应用于柴油机调速器的设计,把系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,通过解Riccati方程,获得了柴油机非线性H∞转速控制律.计算机仿真结果表明,设计的非线性H∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善了船舶电力系统频率的稳定性.     

发电机励磁调节和电磁过程对机组转速控制的影响

本文利用水电机组机械和电磁过渡过程联合平台,通过对不同负荷模型时水轮机调节系统负荷扰动的仿真研究,探讨了发电机电磁过渡过程和励磁调节对水电机组转速控制的影响.研究结果表明:励磁系统的调节作用和发电机的电磁过渡过程对水轮机调速器的负荷扰动特性有着十分明显的影响,在进行调速器动态特性研究时应计及这种影响.     

一种基于Prony分析的水电机组调速器PID参数切换方法

随着直流异步联网快速发展,具有随机性的新能源大量接入以及负荷波动的加剧,为确保电网的频率质量,对水电机组的一次调频性能提出了更高要求。目前水电机组调速器通过调整PID参数可满足电网的一次调频需求,但该参数可能又影响系统动态稳定性,引发系统超低频振荡。为解决如上问题,本文提出了一种基于Prony分析的水电机组调速器PID参数切换方法,用不同的控制参数实现分段控制,使得调速器能够同时兼顾一次调频性能和动稳阻尼水平,从而实现从电厂侧抑制电网的超低频振荡。通过对异步后云南电网实际系统的时域仿真,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

带变顶高尾水洞水电机组调速器功率模式优化研究

通过现场实测及数值仿真研究了带变顶高尾水洞水电机组调速器功率模式下的一次调频及负荷调节过渡过程。提出了一种基于“三区模型”的带变顶高尾水隧洞小波动过渡过程的仿真方法,并推导了状态方程组,基于调速器PLC程序及参数实测建立了水轮机调速器功率模式的仿真模型,利用现场真机试验对仿真模型进行了验证。针对带变顶高尾水隧洞水电机组的特点,从降低功率反调,提高调功速度,保证功率调节过程稳定性的角度出发,采用了“慢-快-慢”的“三段式调节”的方式改善调速器功率调节的动态品质。通过数值仿真对调速器的功率调节策略及参数进行了优化,优化后机组功率调节速度明显提高,功率反调值降低,改善了调速器功率模式下的一次调频及负荷调节过渡过程性能。     

大型水轮发电机组水门开度控制零动态设计方法

针对一类非线性非最小相位系统,利用微分几何控制理论,首先通过引入动态反馈对其扩维以获得稳定的零动态,然后采用标准的线性系统方法设计非线性控制器;进一步利用哈密顿 — 雅可比 — 贝尔曼方程和中心流形理论分别证明所设计控制律的最优性以及闭环系统的稳定性。结合水轮机调速系统模型,求得大型水轮发电机组水门开度非线性最优控制律。对川渝—华中电网的仿真结果表明,与常规控制器相比,所设计的调速系统控制律能够显著提高电力系统的暂态稳定性。     

水轮机调节系统非线性扰动解耦控制

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点，采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法，设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中，除了机组转速偏差外，接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能，增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

水轮机调节系统非线性H^∞控制规律的研究

该文建立了水轮机调速系统的刚性水击鲁棒模型。基于非线性微分几何控制理论和非线性H^∞控制理论,给出了针对具有刚性水锤效应的水轮发电机组的调速器非线性鲁棒控制规律,并对该控制规律进行了仿真研究。     

抽水蓄能机组孤网运行稳定特性分析

由于抽水蓄能机组抽水调相转为抽水工况,后加负荷速度不可控,启停过程中负荷跃变剧烈,孤网期间容易影响电网频率稳定.为着力解决长期以来困扰海南电网"大机小网"下的频率稳定问题以及排查可能存在的安全稳定威胁,文章依据抽水蓄能机组同步机、水轮机及其调速器的数学模型,构建了水轮机调速器环节与同步机转子运动环节的动态反馈线性化模型.通过BPA仿真计算,研究了水轮机调速器动态对抽水蓄能机组的频率稳定性的影响.通过计算海南电网频率稳定性与机组功角稳定性,确定了抽水蓄能机组单机最大容量.该研究为未来海南电网稳定运行、抽水蓄能机组孤网运行提供了可靠的借鉴.     

实现导叶优化关闭的水压反馈法

本文提出一种实现水轮机甩负荷过渡过程导叶优化关闭的方法——水压反馈法。同时给出了该方法反馈回路上关键参数的调整方法以及计算机仿真计算实例。     

电力系统稳定计算用水轮机调速器模型结构分析

对电力系统稳定计算常用软件PSASP和BPA中的水轮机调速器模型结构进行分析,指出了其中存在的问题,并对目前国内普遍使用的水轮机微机调速器中调节器的不同控制结构和机械(电气)液压系统的不同结构类型进行了详细的分析,以期为水轮机微机调速器的建模和仿真提供参考。     

水轮机微机调速器PSD-BPA模型及应用

为给电力系统暂态稳定分析提供适用于水轮机微机调速器的PSD-BPA模型,依照水轮机微机调速器的典型结构,选用4.15版PSD-BPA暂态稳定程序提供的调节系统模型4(GM卡)和电液伺服系统模型(GA卡)分别代表其2个组成部分——微机调节器和机械液压系统,给出了2个模型中参数的意义及其获取方法,并利用某水轮机微机调速器参数进行了仿真,不同幅值频率阶跃扰动下的调速器响应均与实际一致,表明所构成的水轮机微机调速器模型环节考虑周全,参数与实际相应且易于获取,能够准确仿真电力系统暂态过程中实际调速器的工作。     

生物质发电机组调速系统涉网功能研究及应用

针对生物质发电机组调速系统的涉网功能安全风险和性能缺陷,提出了一套完整改造方案。方案包括三方面内容：数字电液控制系统由低压透平油纯电调改造为高压抗燃油纯电调;涉网保护-超速保护控制逻辑及定值适应电网要求重新整定;一次调频控制策略按试验导则要求重新设计并与超速保护控制动作相结合。该方案既能满足电网安全稳定运行要求,又能满足电厂安全运行要求,对加强生物质发电机组的涉网安全管理工作有着重要的借鉴和推广意义。     

利用暂态能量分析同步发电机调速控制对稳定性的控制效果

故障期间形成的暂态能量造成发电机的摇摆振荡，故障切除后，该暂态能量（TE）是增加还是减少将决定发电机的振荡是增幅还是减幅，TE反映了发电机稳定性受到危害的程度.以单机无穷大系统为例，给出了不同故障类型下TE随时间变化的曲线，分析了汽轮机模型、水轮机模型以及调速系统附加鲁棒控制（GAHC）对TE的影响.通过理论分析和对比仿真实验得到的TE和转速曲线表明：汽轮机调速系统有助于TE衰减，水轮机的水锤效应在故障开始后的一段时间内不利于TE的衰减;从理论上证明了GAHC加快TE衰减提高同步发电机稳定性的作用;利用TE能够定量直观地评价控制方法对发电机稳定性的控制效果。     

Design of a model reference adaptive stabilizer for the exciter andgovernor loops of power generators

The authors present a decentralized model reference adaptive control (DMRAC) scheme for the design of power system stabilizers (PSS) and a means for coordinating the generating unit excitation and governor control loops. In the excitation and governor control loops. In the proposed scheme, the state variables of the generating unit (GU) are to track those of an explicitly specified reference system which is designed to have desirable performance characteristics. The adaptive control law for coordinating the exciter-governor stabilizer signals is derived from a Lyapunov energy function, and thus assures system stability. Decentralized regulation and tracking tests on simulated one-machine infinite bus system show significant improvement in system performance