无功调差环节对发电机动态特性的影响分析

发布时间：2017-06-29 13:16

  本文关键词：无功调差环节对发电机动态特性的影响分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无功调差环节对保证电力系统中无功合理分配与提高电压质量具有关键作用。无功调差环节的加入会直接影响到励磁系统的动态特性,从而影响到电力系统稳定器(PSS)的运行特性,因此在研究PSS特性的时候需要考虑无功调差环节。为了研究无功调差环节对电力系统稳定器及励磁系统频率特性的影响,需要求出无功调差环节加入后励磁系统输出fd?E与励磁系统输入t?V之间的等效传输函数关系,而准确发电机模型是闭环系统,也就没有办法简单得到fd?E与t?V的等效传输函数关系。因此,本文在发电机及其控制系统动态表达式的基础上,建立单机无穷大系统的六阶发电机准确线性化模型,其中包含了无功调差环节、励磁系统(EXC)以及原动机(GOV)等。利用准确线性化模型建立微分或代数方程,利用方程变换的方法消去非状态变量,求得fd?E与t?V之间相对准确的等效传递函数表达式。论文利用Fortran语言首先在河南省网发电机的实际参数下求得PSS加入后,未考虑无功调差环节时各台发电机励磁系统输出的相频特性并进行分析。接着编写复数高斯消去程序,对线性化方程中的非状态变量进行消去,求得无功调差环节加入后,励磁环节输出fd?E与励磁系统输入t?V之间的关系表达式。之后,就可以方便地计算出加入调差环节后励磁系统输出的相频特性。算例中列举出四台不同容量、类别的发电机进行相频特性分析,通过对列举机组考虑与不考虑无功调差环节相频特性的比较,得出在单机无穷大系统的情况下,无功调差环节的加入会使机组励磁系统相频特性下移的结论。每台发电机组均有其主导的机电振荡频率,单功率输入PSS的情况下,机组励磁系统若能在其主导振荡频率下提供相对于??轴-90o的相角,从理论上讲它也就提供了产生最大阻尼转矩的条件。在列举的四台机中考虑无功调差环节,调节PSS移相环节时间常数,使得励磁系统在主导振荡频率下提供相对于??轴-90o的相角,为现场整定PSS的补偿频率特性提供参考依据。
【关键词】：无功调差环节 电力系统稳定器(PSS) 发电机 励磁系统 相频特性
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 电力系统稳定10-14
• 1.2.1 电力系统稳定的定义和分类10-11
• 1.2.2 电力系统小干扰稳定11-14
• 1.3 无功调差环节14-15
• 1.4 本文的主要工作15-16
• 2 发电机及其控制系统动态模型16-30
• 2.1 发电机模型16-17
• 2.2 励磁系统17-23
• 2.3 电力系统稳定器23-27
• 2.3.1 PSASP中1型PSS模型25
• 2.3.2 PSASP中2型PSS模型25-26
• 2.3.3 PSS工作原理26-27
• 2.4 无功调差环节系数27-28
• 2.5 原动机28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 3 等效传输环节30-40
• 3.1 发电机线性化模型30-31
• 3.2 扩展的发电机框图31-33
• 3.2.1 线性化后扩展的发电机六阶模型31-33
• 3.2.2 无功调差环节的线性化33
• 3.3 等效传递函数的求取33-37
• 3.4 等效传递函数的程序实现37-38
• 3.5 等效传输环节的加入38-39
• 3.5.1 等效传输环节框图38
• 3.5.2 等效传输环节框图的特点38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 4 算例分析40-47
• 4.1 原PSS作用下EXC输出频率特性分析40-42
• 4.1.1 PSS输出频率特性分析40-41
• 4.1.2 EXC输出频率特性分析41-42
• 4.2 等效传输环节的应用42-43
• 4.3 考虑调差环节后励磁输出相频特性分析43-46
• 4.3.1 调差环节对励磁系统频率特性影响分析43-44
• 4.3.2 加入调差后各台发电机在主导振荡频率下的PSS参数调整44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 结论与展望47-49
• 5.1 全文总结47
• 5.2 展望47-49
• 参考文献49-52
• 附录A 高斯消去子程序52-54
• 致谢54

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本文编号：498037