水轮机非线性特性作用下的水电站调速系统稳定性研究

针对水轮机非线性特性,采用Hopf分岔理论研究了水电站调速系统稳定性。即建立了考虑水轮机非线性特性的水电站调速系统数学模型,基于Hopf分岔和临界稳定判据分析了系统的稳定性,通过对比分析揭示了水轮机非线性特性对调速系统稳定性的作用机理。结果表明,考虑水轮机非线性特性的水电站调速系统Hopf分岔是超临界的,系统的稳定域位于分岔线下方。水轮机非线性特性对调速系统稳定性和调节品质的影响由水头非线性和转速非线性两种因素引起,水头非线性起主要作用,转速非线性几乎无影响。减负荷工况下水头非线性对系统稳定性有利,系统具有较好的调节品质;增负荷工况则相反。