调速侧阻尼分析与控制策略研究

发布时间：2017-08-30 14:33

  本文关键词：调速侧阻尼分析与控制策略研究

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【摘要】：目前,大容量水火电机组在电力系统中所占比重不断增大。在某些特殊工况如孤网带负荷运行,直流孤岛运行以及异步联网运行等情况下,这些大容量机组控制器特性及运行方式等可能对电网的安全稳定运行造成影响,而低频振荡问题是其中重要的一个方面,因此有必要对此展开研究。本论文重点研究在调速侧施加阻尼控制,以抑制在调速系统参与作用时的超低频振荡问题。首先,对在励磁侧和调速侧加装电力系统稳定器(power system stabilizer, PSS)的阻尼特性进行了机理分析,指出其在相位补偿方面的优缺点；针对水电机组存在水锤效应、调速侧加装电力系统稳定器(Governor Power System Stabilizer, GPSS)效果不佳的问题,通过加装转速变化前馈补偿装置,以部分消除水锤效应产生的消极作用,并与GPSS一起构成复合控制,可以较好的抑制调速系统参与作用的超低频振荡问题。其次,分别搭建了单机无穷大模型、两机带负荷孤网运行模型和四机两区域模型。仿真结果表明,所提出的调速侧阻尼复合控制策略与在励磁侧加装PSS相比,对抑制超低频振荡有较明显的作用。
【关键词】：异步联网 超低频振荡 电力系统稳定器 前馈补偿
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 课题研究的目的与意义9-10
• 1.2 低频振荡基本概念及产生机理10-14
• 1.2.1 低频振荡基本概念10-11
• 1.2.2 低频振荡的产生机理11-14
• 1.3 低频振荡的分析方法14-17
• 1.4 Prony用于电力系统低频振荡中优越性分析17-20
• 1.4.1 与其他分析方法进行比较17-18
• 1.4.2 提高Prony分析法准确性的方法18-20
• 1.5 低频振荡的抑制措施20-22
• 1.6 本文主要研究工作22-23
• 第二章 低频振荡分析的理论基础23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 发电机数学模型23-24
• 2.3 原动机及调速器数学模型24-30
• 2.3.1 汽轮机及调速器数学模型24-28
• 2.3.2 水轮机及调速器数学模型28-30
• 2.4 励磁系统的数学模型30-32
• 2.5 负荷数学模型32-34
• 2.6 电力系统稳定器PSS数学模型34-36
• 2.7 本章小结36-37
• 第三章 调速、励磁侧阻尼特性分析37-49
• 3.1 引言37
• 3.2 单机无穷大系统Heffron-Phillips模型37-43
• 3.2.1 Heffron-Phillips模型的数学推导37-41
• 3.2.2 负阻尼产生的原因分析41-43
• 3.3 调速侧、励磁侧力矩特性分析43-47
• 3.3.1 励磁侧电力系统稳定器PSS产生过剩转矩43-45
• 3.3.2 调速侧电力系统稳定器GPSS产生过剩转矩45-47
• 3.4 GPSS与前馈补偿组成复合控制47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 仿真分析49-65
• 4.1 引言49
• 4.2 单机无穷大系统仿真分析49-52
• 4.3 水电厂孤网模型仿真分析52-57
• 4.3.1 模型介绍52-54
• 4.3.2 仿真分析54-57
• 4.4 四机两区模型下仿真分析57-63
• 4.4.1 模型介绍57-58
• 4.4.2 多个频率下的仿真分析58-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 结论与展望65-67
• 5.1 结论65-66
• 5.2 展望66-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-75
• 附录A：攻读学位期间发表论文和参加科研情况75-77
• 附录B77-79

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