云南水電機組功頻控制中有功功率振蕩的預防研究.pdf

1、隨著經濟的不斷發(fā)展和社會的不斷進步,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性變得越來越重要,低頻振蕩作為威脅電網安全運行的主要因素之一時時刻刻都有可能發(fā)生。機組的功頻控制中有功功率振蕩是引起電力系統(tǒng)低頻振蕩的主要原因之一,針對機組側的功率振蕩,云南電網已經實施了機組低頻振蕩的實時監(jiān)測與解列保護裝置,但是針對機組側的功率振蕩預防的研究還屬于空白。
　　本課題依托于云南電網公司科技項目《云南水火電機組功率振蕩的預防與解除研究》,選擇云南水電機組為研究對象,針

2、對云南水電站的水頭季節(jié)性變動大、導葉開度非線性等問題展開了研究。首先,基于水輪機的相似理論與運動相似率分析推導出了工作水頭與水輪機組有功功率之間的關系,在理想的水輪機組模型的基礎上引入水頭變動干擾,仿真驗證了水頭變動對水輪機組有功功率調節(jié)品質的影響;其次,通過動態(tài)試驗擬合出存在導葉開度非線性水輪機組的導葉開度與機組有功功率之間的函數關系,在理想模型基礎上引入了此函數關系,仿真驗證了開度非線性存在導致不同開度范圍的水輪機組有功功率調節(jié)品質

3、變差的結論;最后,針對存在振蕩隱患的水輪機組分別在工程應用上和理論研究上提出了改進的控制方案。工程上基于自適應控制策略分別提出了水頭自適應控制方案與導葉開度自適應控制策略,并建模仿真驗證了改進控制方案的合理性;在理論研究層面提出基于二次性能指標的單神經自適應PID控制算法,通過與經典PID控制效果進行對比,驗證了單神經元自適應PID在水輪機組有功功率調節(jié)振蕩預防中應用的可行性。
　　通過本課題的研究,減小了云南水電站由于季節(jié)性水頭