水轮发电机组低频振荡的研究

发布时间：2017-07-07 16:23

  本文关键词：水轮发电机组低频振荡的研究

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【摘要】：电力系统的规模越来越大,结构日益复杂,电力系统振荡失稳问题逐渐显著。电力系统振荡失稳问题直接关系着电网系统安全稳定的运行。针对电力系统振荡失稳问题,开展振荡产生机理及影响因素的深入研究很有必要,对控制电力系统的稳定性具有重要意义。本文结合平班电厂当前存在的低频振荡现象,阐述了水轮发电机组低频振荡产生的机理以及处理方法,介绍了水轮发电机组抑制振荡所采用的方法。首先根据现场出现的问题制定振荡问题解决的研究方案,通过制造厂所提供的励磁系统以及PSS(电力系统稳定器)模型,在BPA(美国邦纳维尔电力局)暂态稳定分析程序中优选一种与励磁系统初始模型最为接近的模型,对励磁模型在BPA中进行仿真分析,通过对机组的PSS特性、机组送出能力仿真找到低频振荡产生的根源。采用SFPSO(随机聚焦粒子群算法)方法对PSS参数进行优化配置,并将优化后的参数进行仿真校核,通过仿真结论建立了现场试验方案。最后为了更为准确地确定电力系统稳定计算用励磁系统数学模型和参数,对#2机组励磁系统参数进行了现场试验,总结了平班电厂低频振荡问题的现状,并展望了后续工作中的研究重点。本项目的研究成果,不仅解决了平班电厂低频振荡问题,而且从根本上全面的提高了机组的励磁系统性能指标,增强了电网稳定运行能力。
【关键词】：水轮发电机组 低频振荡 BPA仿真 试验研究
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712;TM312
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-11
• 1.2.1 国内外研究现状10-11
• 1.2.2 发展趋势11
• 1.3 本文研究的主要内容11-13
• 第二章 水轮发电机组低频振荡产生机理及处理方法13-23
• 2.1 低频振荡产生的机理13-15
• 2.1.1 负阻尼机理13-14
• 2.1.2 强迫振荡机理14-15
• 2.1.3 非线性机理15
• 2.2 电力系统稳定性分析方法15-19
• 2.2.1 线性模式分析法15-16
• 2.2.2 时域仿真分析法16
• 2.2.3 信号采集分析法16-18
• 2.2.4 非线性模式分析法18-19
• 2.3 水轮发电机组抑制振荡采用的方法19-22
• 2.3.1 发电机组励磁调节法19-20
• 2.3.2 柔性交流输电系统装置20-21
• 2.3.3 直流功率调制技术21
• 2.3.4 阻尼控制器的协调优化21-22
• 2.3.5 基于广域测量的控制策略22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 水轮发电机组低频振荡BPA仿真研究23-44
• 3.1 平班电厂水轮发电机组事故及解决方案研究23-24
• 3.1.1 平班电厂简介23
• 3.1.2 事故简介23-24
• 3.1.3 低频振荡问题研究方案24
• 3.2 水轮发电机组励磁和PSS控制器的BPA仿真24-33
• 3.2.1 BPA简介24-25
• 3.2.2 电力系统稳定器概述25-28
• 3.2.3 发电机励磁、PSS系统数学模型28-29
• 3.2.4 机组PSS特性分析29-31
• 3.2.5 机组送出能力仿真分析31-33
• 3.3 基于SFPSO方法的PSS参数确定33-43
• 3.3.1 SFPSO算法33-35
• 3.3.2 PSS参数优化目标函数及约束条件35-36
• 3.3.3 优化后的系统数学模型36-37
• 3.3.4 优化后的仿真结论分析37-42
• 3.3.5 机组送出能力分析42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 PSS控制器优化参数的低频振荡试验研究44-59
• 4.1 励磁系统频率响应特性测试44-48
• 4.1.1 无补偿44-45
• 4.1.2 有补偿45-48
• 4.2 PSS临界增益测定48-49
• 4.3 通道计算准确性的验证49-55
• 4.3.1 负载阶跃干扰试验49-53
• 4.3.2 反调试验53-55
• 4.4 正弦波扰动试验55-57
• 4.5 试验结论57-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文66

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本文编号：530962