數(shù)字式發(fā)電機自動勵磁調節(jié)系統(tǒng)的建模及其在核能汽輪發(fā)電機上的應用研究

【摘要】： 為提高核電機組的運行可靠性和接入系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，防止在外電網(wǎng)的干擾下核電機組發(fā)生長時間的低頻振蕩，保證機組在暫態(tài)穩(wěn)定的前提下提高其穩(wěn)定裕度，驗證秦山核電二期核電機組所配日產(chǎn)MEC5220型數(shù)字式勵磁調節(jié)器參數(shù)對機組阻尼的靈敏性，確定數(shù)字式勵磁調節(jié)器的參數(shù)的合理性，優(yōu)化PSS整定參數(shù)，本文利用美國PTI公司研發(fā)的PSS／E軟件對日產(chǎn)MEC5220型數(shù)字調節(jié)器的原理進行進行了深入細化的研究，完成了勵磁調節(jié)器、PSS、發(fā)電機、勵磁機的建模，描述了該型勵磁調節(jié)器的性能，分析了產(chǎn)生低頻振蕩的根本原因，闡明了影響阻尼特性的因素。文章基于建模、仿真和對PSS傳遞函數(shù)的分析研究，對調節(jié)器節(jié)器原參數(shù)進行了優(yōu)化，對PSS參數(shù)進行了合理的整定，閘明了MEC5220型勵磁調節(jié)器T_B、T_C、K_(PR)、K_(IR)對機組阻尼特性靈敏度的影響，并進行了空載和負載情況下的階躍試驗和大干擾試驗，完成了勵磁調節(jié)器和PSS參數(shù)優(yōu)化前后的比較試驗，試驗證明了所建數(shù)學模型的正確性，參數(shù)優(yōu)化的科學性和合理性?；趯畲耪{節(jié)器節(jié)器性能的分析研究和PSS參數(shù)優(yōu)化，成功的將PSS投入了運行，現(xiàn)場還進行了發(fā)電機在不同工況下的階躍響應試驗，試驗證明大大地提高了機組的穩(wěn)定裕度和阻尼特性。 為驗證勵磁調節(jié)器參數(shù)整定的合理性和PSS參數(shù)優(yōu)化的科學正確性，在現(xiàn)場進行了500kV系統(tǒng)人工接地故障的實際考驗，試驗表明故障期間發(fā)電機無功在迅速增加，有功迅速恢復，故障消失后有功功率僅波動1.5次，證明機組具有良好的穩(wěn)定特性和阻尼特性，試驗取得了圓滿成功。 【關鍵詞】：同步發(fā)電機 參數(shù)優(yōu)化 低頻振蕩 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 仿真
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TM623.3
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 緒論7-10
• 1.1 課題的意義7
• 1.2 本論文的主要工作7-8
• 1.3 使用工具介紹8-10
• 2 數(shù)字式勵磁調節(jié)器介紹10-31
• 2.1 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的發(fā)展及數(shù)字式勵磁調節(jié)器的特點10-11
• 2.2 數(shù)字式勵磁調節(jié)器的國內外發(fā)展狀況11
• 2.2.1 我國數(shù)字式勵磁調節(jié)器的發(fā)展狀況11
• 2.2.2 國外數(shù)字式勵磁調節(jié)器的發(fā)展狀況11
• 2.3 勵磁控制系統(tǒng)的主要作用11-18
• 2.3.1 控制機端電壓11-12
• 2.3.2 控制無功功率分配12-13
• 2.3.3 改善發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性13-16
• 2.3.4 提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定16-18
• 2.3.5 提高繼電保護動作的靈敏度18
• 2.4 對發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的基本要求18-19
• 2.5 數(shù)字式勵磁調節(jié)器的配置19-20
• 2.6 勵磁調節(jié)和控制的算法20-31
• 2.6.1 PID調節(jié)及其算法20-25
• 2.6.2 勵磁限制器及其實現(xiàn)25-28
• 2.6.3 調差計算28
• 2.6.4 標么值的設定28-31
• 3 低頻振蕩的原理及其影響阻尼的因素與改進措施31-37
• 3.1 單機無窮大系統(tǒng)的小干擾線性化模型31-34
• 3.2 負阻尼產(chǎn)生機理分析34-35
• 3.3 減小負阻尼的措施35-36
• 3.4 低頻振蕩的對策36-37
• 4 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器原理及其算法37-41
• 4.1 PSS的模型及傳遞函數(shù)37
• 4.2 PSS算法37-38
• 4.3 PSS的作用38-41
• 4.3.1 抑制低頻振蕩39
• 4.3.2 提高靜態(tài)穩(wěn)定極限39
• 4.3.3 對暫態(tài)穩(wěn)定的影響39-41
• 5 勵磁系統(tǒng)建模41-62
• 5.1 發(fā)電機參數(shù)41-49
• 5.1.1 發(fā)電機空載特性42-43
• 5.1.2 發(fā)電機穩(wěn)定極限曲線43-44
• 5.1.3 同步發(fā)電機的數(shù)學模型44-49
• 5.2 交流勵磁機參數(shù)49-50
• 5.2.1 交流勵磁機特性50
• 5.3 副勵磁機參數(shù)50
• 5.4 勵磁系統(tǒng)數(shù)學模型50-60
• 5.4.1 電壓測量單元數(shù)學模型50-51
• 5.4.2 放大單元數(shù)學模型51-52
• 5.4.3 勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器單元數(shù)學模型52-54
• 5.4.4 幅值限制單元數(shù)學模型54
• 5.4.5 交流勵磁機數(shù)學模型54-56
• 5.4.6 低勵限制器數(shù)學模型56
• 5.4.7 過勵限制器數(shù)學模型56-57
• 5.4.8 PSS數(shù)學模型57-58
• 5.4.9 相關模型參數(shù)的計算58-60
• 5.5 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)模型參數(shù)60-61
• 5.6 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)傳遞函數(shù)框圖61-62
• 6 勵磁系統(tǒng)參數(shù)仿真及優(yōu)化62-78
• 6.1 AVR及PSS參數(shù)設定程序流程62-66
• 6.1.1 AVR及PSS設定程序流程圖62-63
• 6.1.2 勵磁系統(tǒng)的暫態(tài)響應63-65
• 6.1.3 勵磁控制系統(tǒng)無補償相頻特性計算65-66
• 6.2 勵磁系統(tǒng)參數(shù)對機組阻尼的靈敏度分析66-71
• 6.2.1 +10%發(fā)電機空載階躍響應試驗66-68
• 6.2.2 大干擾響應68-70
• 6.2.3 小結70-71
• 6.3 勵磁調節(jié)器參數(shù)優(yōu)化71-78
• 6.3.1 AVR及PSS原參數(shù)71
• 6.3.2 優(yōu)化后的AVR及PSS參數(shù)71-72
• 6.3.3 發(fā)電機空載±10%階躍響應仿真比較72
• 6.3.4 發(fā)電機帶負載時勵磁控制系統(tǒng)頻率響應分析72-75
• 6.3.5 發(fā)電機輕載±3%階躍響應75-77
• 6.3.6 原參數(shù)和優(yōu)化參數(shù)比較結果77-78
• 7 現(xiàn)場試驗78-86
• 7.1 發(fā)電機空載+10%階躍響應試驗78-79
• 7.2 發(fā)電機空載-10%階躍響應試驗79
• 7.3 發(fā)電機輕載+3%階躍響應試驗(PSS未投)79-80
• 7.4 發(fā)電機輕載-3%階躍響應試驗(PSS未投)80
• 7.5 發(fā)電機輕載+3%階躍響應試驗(PSS投入)80-81
• 7.6 發(fā)電機輕載-3%階躍響應試驗(PSS投入)81
• 7.7 發(fā)電機重載+3%階躍響應試驗(PSS未投)81-82
• 7.8 發(fā)電機重載-3%階躍響應試驗(PSS未投)82
• 7.9 發(fā)電機重載+3%階躍響應試驗(PSS投入)82-83
• 7.10 發(fā)電機重載-3%階躍響應試驗(PSS投入)83
• 7.11 試驗結論83
• 7.12 電網(wǎng)實際故障考核83-86
• 7.12.1 參數(shù)未優(yōu)化和PSS未投入前低頻功率振蕩圖83-84
• 7.12.2 參數(shù)優(yōu)化和PSS投入之后,有功功率振蕩圖84-86
• 8 結論和展望86-88
• 8.1 本文的總結86-87
• 8.2 展望87-88
• 參考文獻88-94
• 致謝94-95
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄95

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

一種基于新型自抗擾控制的舵機系統(tǒng)(英文)    侯虹;李建軍;王龍;

鋼管桿參數(shù)分析及其設計    盧山;

基于ADAMS的挖掘機鏟斗連桿機構的優(yōu)化    馬穎;朱石沙;

基于排隊論的立體車庫設計方案參數(shù)優(yōu)化    張偉中;姜曉強;張偉社;

新型同步發(fā)電機勵磁控制器的設計    郝曉弘;施振雷;張萍;

500kV變電站主變差動保護用TPY級電流互感器參數(shù)優(yōu)化    李穎瑾;王文莉;梅芳;

基于混沌粒子群的SVM參數(shù)優(yōu)化算法    李太白;

ZF8000/20/38型液壓支架推溜參數(shù)優(yōu)化    黃勇;

應用遺傳算法優(yōu)化支持向量機的疲勞裂紋擴展預測    龔蘭芳;張昱;

小型天然氣膨脹液化流程參數(shù)優(yōu)化    呂鵬飛;鹿院衛(wèi);劉廣林;馬重芳;

基于遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化    崔桂梅;任歡歡;

基于拓撲、形狀和參數(shù)優(yōu)化的集成設計研究    郭中澤;鄧克文;陳裕澤;

前兆的多態(tài)性、預測效能評估與參數(shù)優(yōu)化模型研究    王曉青;呂金霞;丁香;

考慮非線性和剛度影響的斜拉索阻尼器參數(shù)優(yōu)化    時晨;孫利民;周?？?何鵬;

微粒群算法優(yōu)化設計自適應濾波器    盧志剛;李偉;冀爾康;吳士昌;

安康聯(lián)營電站機組一次調頻性能試驗    周廷虎;李幼木;王安;李華;

工藝參數(shù)對硫氮碳共滲層摩擦學性能的影響    劉志強;沈永秋;

應用遺傳算法優(yōu)化PID控制器參數(shù)    王文平;李元宗;

煮糖過程的神經(jīng)網(wǎng)絡模型及其參數(shù)優(yōu)化    文紹純;羅飛;陸婷;莫鴻強;

高性能機車轉向架的研發(fā)    孟宏;翟婉明;王開云;張志宏;

16年首次專項監(jiān)督抽查同步發(fā)電機凸現(xiàn)癥疾    本報記者 李劍琦

STCK-24型同步發(fā)電機不發(fā)電的檢修    甘肅 楊華

稀土永磁同步發(fā)電機通過技術鑒定    彭亮文

TZH2系列三相復勵同步發(fā)電機常見故障處理    

同步發(fā)電機項目入選鎮(zhèn)江科技計劃    彭小民 徐國富

泵上摻水參數(shù)優(yōu)化推薦作法    顧永強 胡燕玲

交流發(fā)電機特殊故障的排除    葉義雄

小型同步發(fā)電機可控勵磁裝置的工作原理與故障分析    甘肅 楊華

HD30GF同步發(fā)電機電路測繪與原理分析    甘肅敦煌市七里鎮(zhèn)壓石油局機械廠 電工班

中船現(xiàn)代首制電機試驗成功    彭小民 鄔秋蓓

系統(tǒng)擾動條件下同步發(fā)電機運行行為的時步有限元研究    胡笳

基于拋載試驗和在線時域測試的同步發(fā)電機參數(shù)辨識新方法    黃淼

同步發(fā)電機勵磁數(shù)字動態(tài)仿真測試系統(tǒng)的研究    崔建華

分布式同步發(fā)電機的孤島檢測原理與實現(xiàn)    侯梅毅

三峽直流輸電系統(tǒng)諧波對電站電氣設備運行狀態(tài)影響的仿真研究    張誠

微細電火花加工放電狀態(tài)辨識與預測的理論和方法    周明

虛擬樣機技術及其在精密排種部件設計中的應用    孫裕晶

基于NLP建模的ICPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化    趙志斌

多支承回轉窯接觸體系的力學特征研究及參數(shù)優(yōu)化    肖友剛

高穩(wěn)銣原子頻標的參數(shù)優(yōu)化及激光抽運銣原子頻標研究    黃學人

同步發(fā)電機勵磁調節(jié)參數(shù)優(yōu)化    龍云

非線性勵磁控制器的設計與實現(xiàn)    谷盛

基于DSP的同步發(fā)電機參數(shù)辨識裝置與方法的研究    呂澤承

計及隨機干擾的同步發(fā)電機自動勵磁控制系統(tǒng)的研究    劉海燕

數(shù)字式勵磁控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)    張代峰

基于T_2X160S2-4交流發(fā)電機數(shù)字勵磁調節(jié)器的研究    趙文亮

基于IGBT的自動勵磁系統(tǒng)的研究與設計    申中祥

同步發(fā)電機定子單相接地故障暫態(tài)仿真及其保護的研究    邵宇

汽輪發(fā)電機模型機的時步有限元動態(tài)特性仿真與試驗研究    李峰

大型同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)磁場非線性特性及運行特性的計算研究    張月莉