汽轮发电机汽门快关时序对系统暂态稳定及轴系扭振的影响

汽轮发电机汽门快关是提高电力系统稳定的有效措施之一．快关效益主要取决于快关时序的合理选择．选择快关时序，除了满足系统稳定要求外，还应考虑对轴系的冲击问题．本文结合单机无穷大系统，通过仿真计算，研究了快关时序对系统暂态稳定和轴系扭振的影响，提出了如何合理选择快关时序．     

利用暂态能量分析调速控制提高稳定性的机理

将故障期间由发电机转子上的不平衡转矩形成的能量作为过剩暂态能量(STE),以其作为反映发电机受到故障扰动程度的指标。故障切除后,STE 减去能量耗散项后等于暂态能量(TE)。利用 TE 对汽轮机调速系统附加 H∞控制(TGAHC)对稳定性的作用原理进行了理论分析。分析结果表明:TGAHC 能够加速暂态能量的衰减,有助于减少故障后发电机转子的振荡时间,具有提高电力系统稳定性的作用。单机系统的数字仿真结果验证了理论分析结果。     

计及水轮机调速系统作用的电力系统强迫振荡机理研究

从理论上分析了不同阻尼状况、不同扰动下,电力系统强迫功率振荡情况.详细分析了外界扰动源频率与发电机组固有振荡频率相同或相近时,对系统功率振荡幅值的放大作用;研究了发电机组调速系统的固有振荡频率与输入扰动具有相同或相近频率时,调速系统发生共振的机理.当调速系统发生共振时,导水叶在调速系统的调节作用下发生大幅度振荡,输出机械功率也随之振荡.如果输出机械功率振荡频率与电力系统固有振荡频率相同,就会使系统发生持续性的强迫功率振荡.建立了MATLAB仿真模型,验证了理论分析的正确性.     

大型汽轮发电机组轴系扭振模拟实验台的优化研究

本文将优化理论应用于大型汽轮发电机组轴系扭振的研究,提出了一种优化建模方法。应用此方法对汽轮发电机组轴系扭振模拟实验台进行优化,可以保证模拟实验台的扭振特性与实际机组相一致。本文对南非柯柏格(koeberg)电站的汽轮发电机组轴系扭振模拟实验台进行了优化,结果表明本文的优化实验台在保证机组的扭振固有特性和动态特性方面优于文献的实验台。     

最佳跳闸—重合闸过程的研究

针对输电线路继电保护跳闸—重合闸电气操作全过程,综合考虑电力系统稳定性和发电机轴系扭振两项指标,提出了最佳跳闸—重合闸过程。发生故障时,在最佳跳闸时刻只切除故障相;瞬时故障时,在最佳合闸时刻分相重合,若重合不成功,在最佳跳闸时刻分相跳闸;永久性故障时,在最佳跳闸时刻分相跳开非故障相,闭锁重合闸。仿真结果表明,该方案不仅大幅提高了电力系统稳定性,增强了系统之间的联系,还明显削弱了对机组的冲击,提高系统综合效益达40%以上。     

次同步谐振对汽轮发电机组轴系扭振冲击的研究

本文研究了在电力系统发生次同步谐振时汽轮发电机组轴系的扭转特性。建立了机电统一模型,进行了数字仿真,并利用动模机组和模拟电网进行了次同步扭振试验。研究表明,次同步谐振对轴系的影响与机组特性参数和运行参数有密切关系。     

大型汽轮发电机组轴系扭振耦合问题

阐述了大型汽轮发电机组轴系扭振与调速系统、电网系统、发电机励磁系统及电力系统稳定器间的耦合作用问题。分析耦合的形成机理以及对各系统性能的新要求，指出避免或抑制耦合作用的措施，并引用典型实例验证这些分析结论。同时介绍了汽轮机长叶片效应对轴系扭振特性的影响。     

汽轮发电机组轴系扭转振动分析

采用了轴系集中质量模型，Ｐａｒｋ同步机模型以及Ｃｌａｒｋｅ坐标系中的网络模型，给出了汽轮发电机组轴系强迫扭振分析的状态空间法、分析了元宝山发电厂０００ＭＷ机组由线路故障及其后的重合间引起的轴系扭力矩。结果表明；单相重合间引起的扭力矩小于机端两相或三相短路的扭力矩。     

大规模海上风电场经HVDC并网引发轴系扭振分析与抑制

大规模海上风电场经HVDC输电可提高其输电效率,但当风机轴系考虑为两质块模型时,直流整流侧的控制方式有可能向附近的风机引入负阻尼,将导致风机轴系扭振,影响系统的安全稳定运行。本文首先分析风机轴系扭振产生机理,通过复转矩系数法得到系统的电气阻尼系数,以判断固有扭振频率下的系统稳定性;然后计算出待补偿的电磁转矩和风机转子转速的相角差;最后通过设计附加阻尼控制器抑制风机轴系扭振。在PSCAD程序中搭建风电场经HVDC并网模型进行仿真分析,分析结果表明系统加入阻尼控制器后,风机轴系扭振迅速衰减,控制器的加入有效增大了系统阻尼比。此研究分析为大规模海上风电场通过HVDC并网提供了理论基础。     

钢框架高等分析研究综述

为了加深对高等分析的理解,介绍了钢框架现行计算长度设计方法的缺点和高等分析与设计的特点,详细讨论了影响钢框架稳定性和极限承载力的主要因素,如几何非线性、材料非线性、几何缺陷、残余应力、局部屈曲、弯扭屈曲等,以及分析时各种因素的考虑方法．同时介绍了国内外在钢框架高等分析方面的研究现状、不足以及可能的发展趋势,为钢框架结构整体分析与设计方法的研究提供一些理论参考．     

ASIC-PLC全数字式水轮机调速器

为了提高水轮机调速器的可靠性，对全数字式水轮机调速器进行了研究，它以可编程控制器（PLC）为基础，结合专用集成电路技术（application specific integrated circuit，ASIC）进行测频和位移测量，同时采用一个全数字式的液压控制系统--数字阀插装阀并联液压控制系统，从而构成一个真正的全数字式水轮机调速器，即从信号的采集到控制的输出全部实现了数字化.在水轮机调速器半物理仿真实验台上进行了实验.结果表明，它的控制性能良好，可以满足水轮机对调速器的要求.     

电网扰动对汽轮发电机组轴系扭矩的影响初探

本文分析了快速自动重合闸这种电网扰动对大型汽轮发电机组轴系扭矩的影响,确定了20万瓧汽轮发电机组辅系扭振的固有频率,建立了高压母线上不成功的快速自动重合闸的电磁转矩近似表达式.文章还讨论了不同切换时刻对辅系扭矩放大系数的影响,得到了几点新的结果.     

阻尼和短路时间对轴系扭振疲劳寿命损耗的影响

讨论了汽轮发电机组在短路工况下阻尼和短路时间对轴系扭振疲劳寿命的影响,根据计算结果提出了“临界阻尼”的概念。本文所得到的结论,可用于轴系扭振问题的进一步研究和分析实际机组扭振疲劳特性时参考。     

水电机组水力系统和调速器控制规律对电力系统稳定的影响

水电机组的动态过渡过程是一个水力系统、机械系统和电气系统间的相互影响、相互制约的复杂过渡过程.通过对水电机组复杂非线性模型的仿真研究,探讨了水电机组引水系统的水击效应和水轮机调速器控制规律对电力系统稳定的影响.研究结果表明:由于水击作用的影响,原动机的自动调节会恶化系统阻尼,使转子摇摆曲线的衰减速度明显减慢,水轮机调速器的微分作用对单机-无穷大电网的稳定是不利的,并入电网运行的水电机组调速器应采用PI控制规律.     

水电站调速器油压系统改造方案研究

平班水电站调速器油压系统近年来工作故障频发,直接影响到水轮发电机组的安全与稳定运行,为了避免该事故的进一步扩大及可能带来的严重后果,对调速器油压系统改造进行了深入研究.通过对水电站调速器油压系统现状的分析,指出了调速器油压系统目前存在的主要问题,决定了采用增设机组备用事故油罐的方法,提出了3台机组共用一套事故油源的方案,并就此方案进行了可行性论证和初步设计.该设计方案在实际运行中已被采用,降低了油压系统事故发生率.     

汽轮发电机组扭振模型和算法综述

阐述了扭振机电网综合模型,包括汽轮发电机组轴系(由汽轮机转子、发电机和励磁机转子构成)、汽轮机及其调速系统、发电机及其励磁调节系统、电力网络和机网接口。汽轮发电机组轴系模型和机网接口问题比较突出,对此进行了详细介绍,并指出了扭振模型和算法存在的问题及发展趋势。     

N自由度振动问题的计算机解法及程序

<正> 机械振动的固有频率和相应的振型是振动系统的基本特征。为此,在机器设计过程中,应进行必要的分析和计算。但是,随着自由度数的增多,往往由于工作量太大而难以实现。用编好的程序,在电子计算机上能很快得到满足精度需要的结果。本文是用矩阵选代法求解系统振动的主振型和它们的固有频率。由力学模型建立运动     

低水头电站调压室优化设计计算研究

低水头电站调压室优化设计可以节省较大工程量，采用特征线法对一实际工程引水发电系统进行了数学模拟和稳定性计算分析，指出水电站引水发电系统稳定性由调压室断面积和机组调速器共同决定，调速器参数整定合适时，低水头电站调压室断面积可以采用小于托马公式计算所得的面积。设计低水头电站时对引水发电系统进行小波动稳定性计算分析具有较高的经验效益。     

凸多边形截面杆扭转问题的数值解法

加权残值法是求解微分方程的一种数值方法,作者将其用于求解凸多边形截面杆扭转问题的最大剪应力．举例验证了该方法的可靠性．     

具有混合非线性项的二阶强迫常微分方程的振动性判定

借助于一个一般的Riccati变换并应用函数的一致有界性,研究了一类具有混合项的非线性常微分方程的振动性,放宽了对q_i(t)的限制,建立了新的振动定理,推广并改进了一些已有的结果,给出具体的例子来说明所给出定理的适用性。