转桨式水轮机轮叶导叶并列动作时离散调节系统的稳定性

本文针对转桨式水轮机电液调节装置的发展趋势——微机调整、数字协联,建立了轮叶导叶随动系统并列动作时水轮机离散调节系统的数学模型,并通过稳定分析给出了系统的稳定域。文中还与连续系统的稳定域进行了对比,得到了一些有益的结论。     

协联结构对转桨式水轮机数字控制系统稳定性的影响

本文针对转桨式水轮机电液调节装置的发展趋势——微机调速、数字协联,建立了两种不同协联结构组成的水轮机数字控制系统的数学模型,并通过计算机仿真给出了系统的稳定域。结果表明:在对象参数相同的条件下,轮叶、导叶并列结构所构成的调节系统较之轮叶、导叶串联结构所构成的调节系统具有更好的动态稳定性。     

水轮机调节系统离散化对稳定域的影响

本文在建立水轮机离散系统通用数学模型的基础上，给出了离散调节系统的稳定域边界控制方程，并通过与水轮机连续调节系统稳定域的对比，分析了水轮机调节系统离散化对稳定域的影响，得到离散调节系统稳定域的变化规律，以及调节系统参数变化对此变化规律的影响。     

混流式和轴流定桨式水轮机的动态特性

重点论述了混流式和轴流定桨式水轮机的动态特性。文中首先给出了水轮机调节系统的一种新稳定域图,应用该图分析了调速器和调节对象参数对稳定域的影响。业已证明,Hovey和S.Hagihara所研究的稳定域图仅是本文当e_n=0和理想水轮机条件下新稳定域图的一不特例。文中讨论了调速器参数对调节品质的影响,研究了几种真实水轮机的动态特性,并给出了三种典型水轮机的最优运行区。     

用于稳定计算的水轮机调速系统原动机模型

水轮机调速系统模型中,水轮机原动机（包括水轮机和过水系统）的强非线性对稳定计算结果有着重要影响。水轮机原动机的主要特点是强非线性以及水击,尤其在导叶开度大于50%的区间,在该区间范围内增大相同的导叶开度导致增加的功率小。通过水轮机原动机理论建模研究,并以现场试验修正理论模型,建立了适用于电力系统稳定计算的水轮机调速系统原动机模型,即“机组导叶开度与出力关系曲线加理想水轮机”的非线性模型;根据水轮机真机与模型机组的相似性,进一步提出了利用水轮机模型综合特性曲线和现场试验得出最大水头和最小水头下该曲线的方法,以满足电力系统稳定计算的不同需要。     

PID算法对水轮机调节系统的稳定域影响

本文提出一种改进的水轮机微机调速器PID控制算法,并建立了采用原始PID算法和改进PID算法的水轮机调节系统的离散数学模型,给出了调节系统的稳定域边界控制方程,并对两种PID算法的调节系统稳定域进行了分析比较。结果表明,改进PID算法消除了延时环节引起的误差,比原始PID算法的精度高,运算速度快;采用改进PID算法较采用原始PID算法的调节系统稳定域大。     

孤网模式下基于HBBC的水轮机调节系统稳定性量化分析方法研究

针对目前孤网模式下水轮机调节系统(hydraulic turbine regulating system, HTRS)稳定性研究方法忽略水轮机非线性的问题，结合Hopf分岔理论、二分法和稳定性判据，提出了一种考虑水轮机非线性的控制器参数约束确定算法(controller parameter constraint determination algorithm based on Hopf bifurcation theory, bisection method and stability criterion, HBBC)，以实现对孤网模式下非线性水轮机调节系统的全工况稳定性分析。首先搭建了孤网模式下含非线性水轮机模型的高精度HTRS数值仿真平台，然后详细介绍了基于HBBC的稳定域约束定量计算过程。最后以某实际水电站为例，基于HBBC计算了孤网模式下非线性HTRS全工况下的稳定域，并在特殊工况下对稳定域计算结果进行了验证。结果表明，在HTRS稳定性分析中，HBBC可取代传统的稳定域计算方法，在准确性和可靠性方面优于后者；HTRS存在稳定域较小的“恶劣工况点”。     

基于参数平面法孤网运行水电机组微分增益稳定性分析

在孤网运行模式下,水轮机调速器需要提供有效的控制行为,来保证系统频率在不可预测的负荷扰动下维持稳定,稳定性是首要满足的要求。本文利用参数平面法对水轮机微机调速器微分增益的稳定域进行了分析,在调速器控制参数决定的立体空间中观察系统稳定区域的变化趋势,获得了微分增益的稳定域。     

引水式电站恒前池水位控制系统的稳定分析

根据引水式电站恒前池水位控制系统的控制原理和相应的水力联系,建立了弹性水击情况下的水轮机调节系统的数学模型,对该调节系统进行了稳定分析,求出了连续系统和离散系统的稳定边界方程,分析比较了连续系统和离散系统的稳定域以及调节对象主要参数对调节系统稳定域的影响.     

水轮机调节系统的稳定域和运行域

经西洱河二级水电站现场试验和运行情况验证，用稳定域和运行域理论分析水轮机调节系统是可行的。     

原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响

随着电网的发展、互联系统的形成和发展,电力系统动态稳定问题日渐突出。原动机调节系统作为电力系统中的一个重要部分,在维护系统稳定和提高电能质量等方面有重要的作用。为了更好地开展区域互联电网稳定性分析,研究原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响十分必要。该文从机理上研究原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响。从时域和频域2方面对机理分析结论进行了验证。建立了Dw-Dd坐标系,研究得出了原动机调节系统提供正阻尼或负阻尼的区间。在Phillips-Heffron模型中引入了原动机调节系统传递函数模型,对其进行了频率响应特性及阻尼特性分析,提出了分界频率的概念,并得出了一般性结论。在单机无穷大系统和多机系统中,研究了原动机调节系统主要参数对电力系统动态稳定的影响,通过频域小干扰计算和时域Prony分析,验证了机理分析结论的正确性。原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响,除了与调节系统本身参数有关外,还与系统振荡频率以及机组对某个振荡模式的相关程度有关。     

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。     

汽轮机调节系统对发电机稳定的影响

目前快速灵敏的汽轮机调速系统对电力系统稳定性的影响已经很显著，但国内外汽轮机行业长期忽视这一问题。该文的研究表明，常规的调速系统对电力系统微动态稳定性没有好的影响，甚至稍微有不利影响，但专门设计的调速系统却能大幅度提高电力系统稳定性，且比附加励磁控制还有效。     

联网燃气轮机的动态特性分析

介绍了燃气轮机发电机组及其励磁系统和调速系统的数学模型,并在MATLAB中建立了燃气轮机励磁系统的仿真模型,对其动态特性进行了仿真计算.利用电力系统分析综合程序(PSASP 6.1版)建立了燃气轮机励磁系统及调速系统的用户自定义模型,并结合典型配电网,对并网后的燃气轮机进行了暂态分析和小干扰稳定分析计算,分析了励磁系统及调速系统的有关参数对燃气轮机动态特性的影响,为研究分布式电源对电力系统暂态特性的影响奠定了基础.     

水轮发电机组低频振荡机理与稳定特性

为深入探究水轮发电机组低频振荡机理,揭示系统稳定性规律,本文利用压力引水管道弹性模型、调速器模型和三阶发电机模型,建立水轮发电机组非线性数学模型。通过数值模拟来验证所建水轮发电机组模型与实际系统的一致性和正确性。进一步地,根据水轮发电机组阻尼特性,优化PID参数,系统分析了随调速器参数变化水轮发电机组的低频振荡机理及稳定特性。此外,为了定量探究关键参数对系统稳定性的影响规律,对处于稳定振荡模式下的系统进行阻尼灵敏度分析,得到了对系统稳定性影响较为显著的关键参数。研究成果为机组稳定运行提供理论依据和技术支撑。     

考虑机组协调控制的汽轮机调速器模型及其应用

单元机组协调控制系统（CCS）作为汽轮机调速器的上位控制,对汽轮机的调节效果影响显著。文中对CCS中的关键环节进行了适度简化,建立了适应电力系统稳定仿真要求的CCS模型,该模型与现有的汽轮机数字电液控制系统（DEH）模型和主汽压力模型一起组成了新的汽轮机调速器模型。为方便仿真分析,在电力系统分析综合程序（PSASP）的自定义模型环境下搭建了该调速器模型,并用该模型模拟了实际电力系统中的一次低频事故。仿真结果显示,所提出的调速器模型能准确重现事故时记录的有功功率曲线,表明了汽轮机调速器模型中考虑CCS的必要性和所搭建调速器模型的合理性。     

汽轮机调速系统参数对电力系统阻尼特性的影响

建立了电力系统稳定计算用汽轮机及调速系统的数学模型并对其进行了适当的简化.频域分析和时域仿真表明,不同参数配置下的汽轮机调速系统对电力系统的影响不一样,它可能增加系统的阻尼,也可能减小系统阻尼.放大倍数不改变系统的分界频率,但阻尼大小、时间常数和纯延时等非线性环节是影响分界频率的主要因素.汽轮机调速系统对电力系统阻尼特...     

汽轮机调速系统对电网低频振荡的影响

近年来电力系统中频繁出现汽轮机调速系统引发的低频振荡,为了探明该类低频振荡的原因,分析了调速系统对电力系统动态稳定的影响。建立了包含汽轮机调速系统的单机无限大系统模型,研究了调速系统增益对系统低频振荡模态的影响。研究结果表明,汽轮机调速系统增益虽然不改变调速系统阻尼特性分界频率,但是却对系统低频振荡模态频率产生影响,从而改变调速系统对低频振荡的阻尼性质。当调速系统增益超过临界增益时会诱发低频振荡现象,时域仿真和频域分析结果验证了上述结论的正确性。     

利用水电机组水压反馈改善电力系统稳定性

通过对水电机组复杂非线性模型的仿真,研究了水轮机调速器控制规律对电力系统稳定性的影响,并提出了采用水压反馈改善电力系统稳定的控制思想。仿真研究结果表明：由于水电机组引水系统的水击效应,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,而引入水压的微分反馈可加快振荡过程的衰减,有效改善电力系统的稳定性。文中所提方法简单,易于在水电机组调速器上实现。