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。     

PSD-BPA程序电网在线模型自动转换技术研究

为了优化电网在线模型转换效果,减小模型转换误差,提高电网仿真分析的精度,开展了PSD-BPA程序电网在线模型自动转换技术研究。首先,设计PSD-BPA自动转换程序架构,为后续研究奠定良好基础。其次,对电网在线模型传输线转换进行设计,使数据卡能按照一定的格式实时记录电网交流传输线参数,并根据电网线路传播时延,转换传输线模型。在此基础上,基于电网负荷的静态特性,自动转换电网负荷,结合传输线转换结果,实现电网在线模型自动转换的目标。实验分析结果表明,应用该技术后,模型自动转换后节点电压相对误差较小,最大不超过0.5%。     

PSD-BPA暂态稳定程序中的新直流输电准稳态模型

为适应大量直流输电工程投产的需要,为电网运行和规划设计等部门提供准确的分析研究手段,对暂态稳定程序中的两端直流输电模型进行深入研究,改进了直流输电系统的模拟方法。在国内广泛应用的PSD-BPA暂态稳定程序中增加一组新的直流输电控制系统模型。新模型中的定电流、定熄弧角、定电压等控制采用参数和特性易于调节的比例积分模块,电流定值计算、低压限流、逆变侧换相失败等主要环节的模拟与实际系统特性更为相近。仿真结果表明,与国内程序原有的直流输电模型相比,新模型能更准确地模拟直流输电系统的动态行为,提高暂态稳定仿真的准确度。     

改进的水轮机非线性模型及其对电力系统仿真分析的影响

现有电力系统仿真软件通常采用理想模型模拟调速系统中水轮机动态行为,理想模型基于水轮机稳态方程在额定运行点线性化推导而得,难以适应电力系统不同工况不同故障下的仿真。基于水轮机广义基本方程式推导了改进的水轮机非线性模型,并通过锦屏一级电站机组一次调频实测数据验证了改进模型的准确性。该模型在保证简便的前提下,能有效提高水轮机模型的精度,适合在大型电力系统仿真中应用。为比较不同水轮机模型对于电力系统仿真的影响,以4机2区域系统为例进行了暂态仿真分析。结果表明,理想水轮机模型在分析电力系统暂态稳定和系统阻尼时仿真结果偏保守。     

水轮机调节系统的MATLAB仿真模型

介绍了水轮机调节系统建模及其分析方法。仿真模型是基于 MATLAB Simulink建立的,能实现水轮机调节系统空载运行、甩100%额定负荷、接力器不动时间、孤立电网运行和一次调频等动态过程的仿真。仿真结果有助于加深对水轮机调节系统基本原理的理解,也有助于了解被控制系统参数（调节对象）和水轮机控制系统（调速器）参数对水轮机调节系统动态特性的影响。     

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PSD-BPA软件分析的风电场无功补偿仿真计算

结合风电场无功补偿装置配置原则,通过A风电场一期工程实例,基于PSD-BPA软件,对A风电场一期工程进行无功补偿配置容量计算和仿真,得出该风电场在功率因数为0.98的前提下无功补偿的最佳方案,即配置容性无功功率0 Mvar、感性无功功率6 Mvar。     

基于PSD-BPA与PSSE的电力系统集成仿真平台

针对电网规模不断增大以及结构的日益复杂、电力电子设备的大量应用、电力市场交易变革的不断深入给电力系统仿真计算带来的挑战,研究开发了一种基于PSD-BPA与PSSE两种仿真工具的电力系统集成仿真平台。该集成仿真平台主要包含数据管理和集成仿真两部分,建立了一体化数据共享为目标的集成仿真系统结构和功能结构,描绘了平台工作流、实现方案和功能特点;通过PSSE用户自定义接口实现了电力系统常规设备动态模型转换和通用化建模,形成集成仿真平台统一的系统仿真模型,实现了集成仿真。结合集成仿真平台维护的某区域电网统一模型数据,发挥两种软件各自在数据基础和自定义模型方面的优势,验证了集成仿真平台针对新型设备自定义建模仿真的可用性和灵活性。     

铁磁谐振仿真模型的改进

在中性点绝缘的复杂电网中,因系统突发单相接地故障而激发的铁磁谐振现象经常出现,利用MAT-LAB内建的仿真工具实现了由于电压互感器非线性励磁电感和系统对地电容匹配而引起的铁磁谐振暂态过程的数字仿真,并分析比较了各种不同消谐方法的作用及效果.     

铁磁谐振仿真模型的改进

在中性点绝缘的复杂电网中 ,因系统突发单相接地故障而激发的铁磁谐振现象经常出现 ,利用MATLAB内建的仿真工具实现了由于电压互感器非线性励磁电感和系统对地电容匹配而引起的铁磁谐振暂态过程的数字仿真 ,并分析比较了各种不同消谐方法的作用及效果     

水轮机调速仿真系统

介绍了一种由调速器电气部分、电液随动部分、油压系统及水轮机仿真部分构成的水轮机调速仿真系统。该系统是为方便电厂对新员工进行调速系统基础培训开发的教学平台,具备与生产现场调速系统相同的架构及工作流程,可以模拟生产现场的运行操作,实现对调速系统的控制,使新员工快速熟悉调速系统的工作原理、操作和维护方法。     

大型水轮机结构优化设计程序系统

由哈尔滨大电机研究所与华中理工大学合作,根据水轮机的结构特点,先后完成了板壳结构(顶盖、支持盖、控制环);板块结构(蜗壳、座环)、旋转体结构(主轴、接力器缸)、板梁结构(推力轴承支架)、块体结构(转轮、阀体)等五部分优化设计程序的研究。它们分别通过实例计算的考核之后,又组合成为整体程序系统。它是一个比较复杂的大型程序系统,不仅同时兼有结构化、模块化、层次化的结构特点和信息自动生成、带宽优     

轴流式水轮机转轮设计程序的开发

主要介绍轴流式转轮计算机辅助设计程序的开发要点,设计步骤和程序的主要特点。该程序是使用流线积分法并结合大量优秀转轮的数据库而编制的转轮设计程序,充分考虑了设计人员的经验,使有经验的设计者能方便地输入他的设计思想,而普通设计者可利用转轮数据库优化设计结果,以得到性能优良的转轮。最后,结构D179a转轮的设计实践和模型试验与真机试验结果的比较,说明了该程序的实际使用效果和设计心得。     

水轮机微机调速器的改进

分析了青溪发电厂应用WST-S型双微机调速器的优缺点,提出采用WST-PLC型可编程微机调速器来取代WST-S型微机调速器的改进措施.介绍了WST-PLC型可编程微机调速器的工作原理和特点,并通过静特性试验、空载扰动试验和甩负荷试验来验证WST-PLC型可编程微机调速器能满足水轮发电机组安全发电的要求.     

水轮机修复方法的改进

水轮机运行中水压脉动、脱流空化空蚀、振动裂纹是国内外常见的，今后也不可能完全避免。所以急需探讨善后处理，以下介绍几则修复改进措施。     

水轮机调节系统的数字仿真

1 数学模型与系统框图1.1 具有模拟式调速器的水轮机调节系统当混流式水轮机调速器以主接力器反馈方式时,由于辅助接力器的时间常数很小,可以忽略;同时,考虑到水轮机流量对转速的传递系数e_(qx)对系统的动态影响很小,可以得到如图1所示的系统框图。如研究由中间接力器反馈方式,此时主接力器变成随动机构,为一阶非周期环节,即在图1中加入虚线方框表示的环节。     

继电保护仿真程序

目前随着电网的不断扩大，电网结构复杂，继电保护计算工作量加大，针对电网实际情况和运行工作的需要，本文介绍运用继电保护仿真程序的必要性。仿真程序的主要作用是针对继电保护整定值的校验和电网事故分析，还能对继电保护人员进行培训等。继电保护仿真程序的应用，将确保电网的安全稳定运行。