适应机网协调的汽轮机调速系统建模与控制研究

发布时间：2017-07-26 11:11

  本文关键词：适应机网协调的汽轮机调速系统建模与控制研究

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【摘要】：随着我国互联大电网的逐步建成,大容量、高参数机组不断投入运行,电网的安全稳定性问题日益凸显。作为电力系统中的一个重要组成部分,汽轮发电机组调速系统在维护电力系统稳定和机网协调等方面起着十分重要的作用。本文首先对汽轮机调节阀展开研究。根据调节阀迟滞特性机理,建立了双参数迟滞模型,确立了该模型的参数辨识方法。该方法是运用控制器输出量和控制对象输出量数据,用最小二乘辨识方法判断闭环回路中是否存在迟滞特性,并辨识出迟滞模型参数。针对由调节阀迟滞特性引起的控制回路振荡问题,采用了以迟滞模型参数阈值为判断条件的滞环补偿控制方法,有效降低振荡幅值,改善控制品质。介绍了汽轮机调速系统的工作原理、结构组成和动静态特性,并且详细阐述了特性的各种参考指标。根据汽轮机调速系统各组成环节的特性,建立了典型的汽轮机调速系统数学模型。研究了电力系统低频振荡的共振机理,以及影响低频振荡特性的因素。综合考虑汽轮机及其调速系统与电力系统的相互影响,探索由汽轮机调节阀迟滞特性引发的阀门输出振荡与低频振荡的关系。研究表明,当调节阀引起的振荡频率与电力系统自然振荡频率接近时,就有可能引发低频振荡。采用滞环补偿策略对调门迟滞特性进行控制,能够有效的降低低频振荡的幅值,取得良好的控制效果。
【关键词】：汽轮机调速系统 调节阀 迟滞特性 电力系统 共振机理 低频振荡
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712;TM311
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及研究目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展动态10-13
• 1.2.1 汽轮机调节阀迟滞特性10-11
• 1.2.2 汽轮机调速系统11
• 1.2.3 电力系统低频振荡11-13
• 1.3 本文研究内容13-14
• 第2章 汽轮机调节阀迟滞特性建模与控制14-24
• 2.1 汽轮机调节阀迟滞模型14-19
• 2.1.1 阀门迟滞产生的原因14-15
• 2.1.2 阀门迟滞的数学模型15-16
• 2.1.3 程序流程与仿真16-19
• 2.2 汽轮机调节阀迟滞模型的参数检测19-21
• 2.2.1 迟滞参数检测原理19
• 2.2.2 仿真验证19-21
• 2.3 汽轮机调节阀迟滞特性的补偿控制21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 汽轮机调速系统建模与分析24-37
• 3.1 汽轮机调速系统简介24-25
• 3.1.1 汽轮机调速的基本原理24
• 3.1.2 汽轮机调速系统的组成24-25
• 3.2 汽轮机调速系统静、动态特性分析25-28
• 3.2.1 汽轮机调速系统静态特性25-27
• 3.2.2 汽轮机调速系统动态特性27-28
• 3.3 汽轮机调速系统的数学分析28-35
• 3.4 典型汽轮机调速系统数学模型35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 电力系统共振机理低频振荡分析37-44
• 4.1 低频振荡的共振机理37-39
• 4.2 低频振荡特性的影响因素39
• 4.3 仿真模型的建立39-43
• 4.3.1 扰动幅值40-41
• 4.3.2 扰动频率41-42
• 4.3.3 机组惯性时间常数42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 汽轮机调速系统对电力系统低频振荡的影响44-51
• 5.1 仿真模型的建立44-45
• 5.2 功率给定值扰动下调门迟滞特性与低频振荡的关系45-48
• 5.3 负荷扰动下调门迟滞特性与低频振荡的关系48-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 6.1 本课题主要研究成果51
• 6.2 后续工作展望51-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 田云峰;郭嘉阳;刘永奇;李丹;雷为民;王蓓;李胜;张雪轩;;用于电网稳定性计算的再热凝汽式汽轮机数学模型[J];电网技术;2007年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 徐衍会;电力系统机网动态分析与安全评估研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 丛雨;气动执行阀粘滞特性建模与参数辨识方法研究[D];浙江大学;2010年

2 韩志勇;电力系统共振机理低频振荡的研究[D];华北电力大学（北京）;2005年

3 李传彪;汽轮机调速系统摆动及其对低频振荡影响的研究[D];华北电力大学（北京）;2007年

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本文编号：576082