核电机组原动机调节系统实测建模与仿真研究

随着核电在我国能源领域所占比重越来越高,核电机组与系统的交互影响日益引起重视。建立精确的控制系统模型来研究核电机组对电网扰动的动态响应,有利于提高研究电网稳定水平的能力。该文提出一种适用于压水堆核电站机组原动机调节系统的数学模型。通过△w-△δ坐标系,从机理上研究了模型参数对电力系统动态稳定的影响。结果表明:存在一个分界频率将频域分为正阻尼区域和负阻尼区域,该分界频率由原动机调节系统参数确定。通过对核电机组进行现场参数测试和在电力系统分析综合程序上进行仿真试验,验证了原动机及其调节系统模型与参数的准确性,并得出一般性结论。原动机调节系统模型参数对电力系统稳定性有重大影响,对其进行现场实测建模十分必要。提出的原动机调节系统模型及实测建模方法适用于压水堆核电站机组,建立的数学模型可用于电力系统稳定分析计算。     

F级燃机调速系统建模研究与应用

在对某F级重型燃机调速系统负荷-频率控制策略、实际调频特性进行试验研究以及对现有电力系统仿真软件PSD-BPA所提供的调速器和原动机相关模型进行适用性分析的基础上,从电网频率安全要求出发,对调频性能满足电网需求的F级燃机建立了适用于国内主流调速系统的仿真模型和参数实测方法,仿真计算结果与试验数据对比表明该模型能够较好地仿真燃机的实际调频性能,随着燃机数量的增加,采用该模型进行电力系统仿真计算将能够较好地模拟燃机真实的负荷-频率特征,对完善电网仿真计算数据基础、电力系统暂态稳定分析、电网控制策略研究和制定电网安全预警控制措施等都将起到重要的作用。     

适合电网稳定计算的燃气轮机及其调速系统建模与参数测试

研究了燃气轮机及其调速系统电网稳定计算模型的建立,介绍了所建立模型重要参数测试方法,主要包括执行机构开启和关闭时间常数测试、电液转换PID参数测试与校验、转速通道测量环节和发电机功率测量环节时间常数、以及燃气轮机模型参数等的测试与辨识,并针对这些参数的获取设计和开展了相关试验。针对现场试验和仿真结果进行了误差分析,验证了测试方法的正确性和实用性,所建立模型、测试和辨识得到的模型参数满足电网稳定计算要求。     

燃气轮机调速系统建模与模型参数测试方法研究

对燃气轮机及其调速系统的电网稳定计算模型进行了研究.介绍了建立该模型的重要参数测试方法,主要包括执行机构开启和关闭时间常数测试、电液转换PID参数测试与校验、转速通道测量环节和发电机功率测量环节时间常数、以及燃气轮机模型参数等的测试与辨识,并针对这些参数的获取开展了相关试验.对现场试验和仿真结果进行了误差分析,验证了测试方法的正确性和实用性.所建立的模型和测试、辨识得到的模型参数满足电网稳定计算要求.     

用于系统分析的机组调速系统及其原动机建模问题研究

为获取用于分析电网动态稳定问题的高精度的机组调速系统及其原动机计算模型,设计合理的模型结构并通过试验辨识的方法对模型进行参数拟合是一项重要而有现实意义的工作。文章在对传统模型结构、建模方法与应用需求对比分析的基础上,改进了传统的机组调速系统及其原动机模型结构和建模方法,为开展电网发电机组调速系统及其原动机的参数实测建模工作提供了参考。     

压水堆核电机组一次调频动态仿真

随着我国核电的快速发展,核电装机不断增加。但是目前我国核电机组由于各种原因,始终是以基本负荷模式运行,不参与电网调频,这对电网频率的控制带来了巨大冲击。针对此问题,以大亚湾核电站为研究对象,对核电机组参与电网一次调频的可行性进行了研究。建立了压水堆核电机组全电厂的非线性时变动态模型,用 FORTRAN 语言编写了动态计算程序。然后把动态计算程序编译为动态链接库文件,并通过以S函数的方式接入Matlab/Simulink仿真平台,在 Matlab/Simulink 中进行了核电机组一次调频仿真平台搭建和一次调频动态仿真。仿真结果表明,在目前核电机组的设计下,核电机组从安全性和经济性上可以参与电网一次调频。     

华中-川渝联网稳定计算用发电机励磁和调速系统的数学模型及参数

现场调查了华中、川渝系统典型的200MW及以上汽轮发电机、100MW及以上水轮发电机励磁系统模型及参数、调速系统(包括原动机)模型及参数;总结了现场进行发电机励磁系统参数测试的经验;根据现场实测结果和调查结果确定发电机励磁控制系统、调速系统可用于电力系统稳定计算的数学模型及参数;提出了评判、校核基于现场测试得出的数学模型和参数正确性的方法,并将其应用到指导生产的仿真计算之中取得了一定的成果。     

华中–川渝联网稳定计算用发电机励磁和调速系统的数学模型及参数

现场调查了华中、川渝系统典型的200 MW及以上汽轮发电机、100 MW及以上水轮发电机励磁系统模型及参数、调速系统(包括原动机)模型及参数；总结了现场进行发电机励磁系统参数测试的经验；根据现场实测结果和调查结果确定发电机励磁控制系统、调速系统可用于电力系统稳定计算的数学模型及参数；提出了评判、校核基于现场测试得出的数学模型和参数正确性的方法，并将其应用到指导生产的仿真计算之中取得了一定的成果。     

基于MATLAB和PSD-BPA的水轮机及调速系统参数辨识研究

水轮机调速系统模型的正确与合理性对电力系统的稳定性具有重要影响,开展调速系统参数测试与辨识研究对保证调速系统控制模型正确与合理,发挥调速器良好的控制性能具有重要意义。本文以某水电厂混流式机组为例,按照标准要求完成了调速系统模型参数的真机测试,然后基于MATLAB完成了水轮机调速系统PID模型各环节参数和电液执行机构模型参数的辨识研究,并基于电力系统PSD-BPA完成了该电厂水轮发电机有功功率的整体辨识,得到了电力系统稳定计算所需的原动机及调速系统模型和参数,为电网调度稳定计算提供了真实可靠的数据。     

基于PSCAD的区域闭环频率调速系统在不同负荷扰动下的调频参数分析

一次调频是调速系统根据电网频率变化,自发调整机组负荷,确保电网频率稳定的重要途径之一。通过建立典型发电机组一次调频模型和调速系统模型,将控制区等效为一个同步发电机群,进行不同负荷扰动时的仿真试验,分析一次调频参数对控制电网频率的影响,得出参数对控制系统稳态性能和动态性能的影响规律,可作为实际控制系统中参数设置的重要参考。     

电力系统辨识建模和暂态稳定校核分析

总结了东北电网发电机、励磁系统、原动机和调速系统以及综合负荷四大参数测试工作的阶段研究成果,结合东北电网通辽电厂２００ＭＷ 轮发电机全套参数的测试结果,进行了２００ｋＶ线路带负荷切除现场试验。对实测参数进行动态校核,证明参数辨识方法的有效性;并应用于暂态稳定的分析计算,为提高电厂总出力提供了依据,取得了预期的效果。     

贵州电网孤网运行的高频切机仿真分析

根据贵阳电网实际系统,用NETOMAC程序建立了原动机、调速器、汽轮发电机过速保护和南方电网负荷的详细模型,采用实际系统能提供的参数,缺省参数则通过参照典型数据和现场试验获得,并以贵阳南部电网"7·7"事故仿真研究成果为基础,从高频切机的角度进一步仿真研究当贵州电网与南方电网彻底解列成为孤网运行时贵州电网动态频率异常、频率不稳定性及其控制措施,得出电网一次调频速率合理的限速设置是快速恢复频率稳定的决定性因素的结论.     

贵阳南部电网“7·7”事故的仿真反演和分析

针对2006年7月7日贵阳南部电网事故,根据实际系统,用NETOMAC程序建立了原动机、调速器和汽轮发电机过速保护的详细模型,采用实际系统能提供的参数,缺省参数则通过参照典型数据和现场试验获得。在此基础上,对故障进行了仿真反演和研究,仿真结果较为成功地模拟出了整个故障过程。并就此进行了进一步的研究性仿真,发现并论证了孤网故障高频的主要原因是对机组一次调频速率不合理的限速设置,提出了抑制高频稳定系统的措施。文中研究说明了目前电网存在频率稳定的安全隐患,大电网孤网高频稳定问题亟待深入研究。     

调速器、原动机建模方法及在电网分析中应用研究

作为电网主要元件的原动机与调速器（以下简称调速系统）,在本项目开展前其模型与参数还未开展广泛的实测与建模工作,仅在电网几个点开展试点工作。目前,云南电网乃至南方电网中稳定仿真计算工具主要为PSD—BPA（以下简称BPA）,所建立BPA数据中的原动机与调速器模型、参数大多数不是实测参数。     

一次调频对电网频率特性影响及频率相关稳控措施研究胡立锦;杨永全;常喜强;张新燕;姚秀萍;10-14+65

一次调频对电网频率特性的影响与一次调频系统各项主要技术指标及参数的整定值密切相关。通过理论研究,讨论一次调频不同技术指标和参数整定对电网频率特性影响程度的大小和趋势,并结合运行大电网建立合理的仿真系统进行仿真计算分析,得出有益于提高电网频率稳定性的一次调频措施和建议。     

水轮机智能调速系统数学模型仿真及参数辨识

为建立与电网稳定计算有关的水轮机调速系统数学模型及模型参数测量辨识,提出一种基于自适应人工鱼群-神经网络技术并适用于水轮机调速系统控制的新技术,建立智能调速系统数学模型,使之符合实际调节及微机优化控制。分析了该模型组成部分的传递函数,提出采用自适应人工鱼群算法来弥补人工鱼群和神经网络算法的不足,阐述了自适应人工鱼群算法-神经网络优化器的算法。给出了自适应人工鱼群优化算法参数辨识算法设计和实现步骤。利用Matlab和自适应人工鱼群算法进行模型参数辨识,对一次调频和二次调节试验过程进行仿真并与实测对比。结果表明,仿真值与实测值相当接近,所研制的自适应人工鱼群-神经网络优化器,达到了优化PID调节器控制输出量的目标;所建立的调速系统数学模型真实地反映调速系统在机组并网工况下的调节特性,说明该方法原理正确,可用于优化控制。     

利用实测模型进行华北电网仿真分析

文章介绍了华北电网在大同电厂进行机组参数在线测试情况，比较了Ｅｑ恒定简化模型与发电机、励磁机、原动机调速器用实测参数，采用ＢＰＡ详细双轴模型所得出的精确模型仿真结果；分析比较了两种模型算出的联络线送电极限值；对实测出的大同电厂机组励磁系统不足提出了改进建议，并对励磁系统参数进行了分析研究。     

利用实测模型进行华北电网仿真分析

文章介绍了华北电网在大同电厂进行机组参数在线测试情况，比较了Ｅｑ＾１恒定简化模型与发电机、励磁机、原动机调速器用实测参数，采用ＢＰＡ详细双轴模型所得出的精确模型仿真结果；分析比较了两种模型算出的联络线送电极限值；对实测出的大同电厂机组励磁系统不足提出了改进建议，并对励磁系统参数进行了分析研究。     

水电机组不同类型一次调频对实际积分电量的影响

水电机组一次调频考核中普遍存在实际积分电量不满足要求的情况,不同类型的一次调频对应的调节幅度不一样,对一次调频实际积分电量会造成影响。为此分析了不同类型一次调频控制原理的差异,借助PSDBPA暂态稳定程序提供的水电机组原动机及其调节系统模型,仿真并对比两种类型一次调频动态响应过程。最后结合实例计算相同扰动下2类一次调频实际积分电量,分析增强型一次调频对积分电量的补偿优势,并指出了其在电网稳定性和机组安全性方面的不足。     

水电机组一次调频考核起始时刻延迟的影响与对策

针对水电机组一次调频被考核申述中普遍存在考核起始时刻延迟的情况,分析了一次调频考核中起始时刻的作用,根据考核方法开发出一次调频动作特性评价软件,对利用PSD-BPA暂态稳定程序内电力系统分析常用的水电机组原动机及其调节系统模型仿真的电网频率缓坡扰动过一次调频死区的原动机一次调频响应进行了计算和判断,得到考核起始时刻不同延迟下的一次调频理论动作电量与实际动作电量,当该时刻延迟过一定时间会造成正确的一次调频动作被误判为不合格,表明考核起始时刻延迟会导致一次调频误考核。为提高一次调频考核准确性,分析了考核起始时刻延迟致使误判的原因,依据实例指出会造成一次调频考核起始时刻延迟的几种情况,并给出了应对建议。