太平湾发电厂60Hz系统不稳定运行的分析研究

发布时间：2017-04-04 10:15

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【摘要】：电力系统电压和频率稳定是保证电网安全稳定运行的前提和关键,电力系统电压和频率长期不稳定运行势必会对并入系统的相关设备造成伤害。在我国电力系统中,不稳定运行的情况比较少见,但在太平湾电厂供电的朝鲜电网中,不稳定运行的情况经常存在,因此,必须分析不稳定运行对设备产生的影响并采取相应措施予以应对。本研究采用时步有限元法建立发电机的瞬态有限元数学模型,该建模方法能够在频率、电压偏离额定值较多的情况下,计及发电机铁心饱和等非线性因素的影响。从理论计算和实际影响两方面论述了太平湾电厂60Hz系统3#、4#机组长期在超低频率、超低电压工况,各种运行工况以及三相突然短路、两相突然短路、低频振荡等故障状态的有功、无功、电压、频率、转矩、发热、受力、振动等物理量的变化和影响。在上述分析计算的基础上,提出：发电机、变压器过励磁保护；发电机低频保护,分累计低频和单次低频保护；发电机励磁回路过负荷保护；发电机失步解列装置；转子表层过负荷保护等新的保护配置及整定方案,保障发电机运行安全,以及增加安全自动装置和有针对性的检测、检修的建议,为保证机组和相关设备的安全稳定运行提供了技术支撑。本文通过对发电机的瞬态有限元数学模型的仿真计算,提出了发电机长期在超低压、低频工况下运行,必须要解决好发电机内部的局部过热、升温过高和启动、运行过程中临界转速、机械特性等问题,以保证和提高机组按设计出力正常运行和正常的使用寿命。
【关键词】：60Hz系统 发电机超低频低压 设备危害 瞬态有限元数学模型 仿真计算 安全稳定
【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】：TV734
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的提出背景9-11
• 1.1.1 选题背景9-10
• 1.1.2 国内外研究现状10-11
• 1.2 太平湾发电厂60Hz系统长期运行工况11-12
• 1.3 基于时步有限元发电机数学模型的研究范围12
• 1.4 论文研究内容及创新点12-14
• 第2章 60Hz系统不稳定运行对机电设备的实际影响14-17
• 2.1 使机组并网困难并且并网冲击大14
• 2.2 影响线路、机组保护正常工作14
• 2.3 无法保证机组调速系统正常工作14-15
• 2.4 无法保证机组励磁系统安全运行15
• 2.5 对发电机和水轮机造成危害15-16
• 2.5.1 对发电机造成的危害15-16
• 2.5.2 对水轮机造成的危害16
• 2.6 本章小结16-17
• 第3章 发电机不正常运行状态的仿真建模17-40
• 3.1 有限元法及其应用17
• 3.2 有限元法的建模17-27
• 3.2.1 发电机稳态和瞬态数学模型及其功能18-20
• 3.2.2 发电机时步有限元建模20-27
• 3.3 基本算法流程27-29
• 3.3.1 场路耦合方程的离散27
• 3.3.2 转子运动方程及其离散27-28
• 3.3.3 具体实现步骤28-29
• 3.4 发电机不正常状态的仿真结果及试验验证29-39
• 3.4.1 发电机稳态运行时电压、频率偏移时的仿真结果29-34
• 3.4.2 发电机暂态故障时的仿真结果34-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 发电机不正常状态的保护措施40-48
• 4.1 技术方面的措施40-46
• 4.1.1 增加新的保护配置及整定方案40-44
• 4.1.2 增加有针对性的监测和检修手段44-46
• 4.2 管理方面的措施46
• 4.3 防范措施取得的成效46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 结论与展望48-49
• 5.1 结论48
• 5.2 展望48-49
• 参考文献49-52
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果52-53
• 致谢53-54
• 作者简介54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 杨秀;金红核;郭晨吉;陈雨;陈鸿煜;;应用分岔理论分析SVC对电力系统电压稳定性的影响[J];电力系统保护与控制;2009年07期

2 张侃君;尹项根;胡刚;夏勇军;董永德;;一种微机型过励磁保护的研究[J];电力系统保护与控制;2010年01期

3 柳昶明;;系统电压稳定分析方法探讨[J];大众用电;2012年09期

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本文编号：285366