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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著我國(guó)電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展,電力行業(yè)已進(jìn)入特大容量機(jī)組、特高壓、智能化、大電網(wǎng)的新發(fā)展階段,電網(wǎng)互聯(lián)水平越來(lái)越高,電力線(xiàn)路傳輸?shù)木嚯x越來(lái)越遠(yuǎn),電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件也因此變得日趨復(fù)雜和惡劣,低頻振蕩頻繁發(fā)生,已成為影響聯(lián)絡(luò)線(xiàn)功率傳輸能力和電網(wǎng)安全性的重要因素之一。目前,對(duì)低頻振蕩的監(jiān)測(cè)主要是利用 WAMS(廣域測(cè)量系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及分析,并進(jìn)行由面及點(diǎn)的振蕩源定位。但這種定位方法需要的數(shù)據(jù)量大、計(jì)算量大,主要側(cè)重于事后的故障分析,難
2、以做到實(shí)時(shí)定位。抑制措施則主要是通過(guò)在發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)上附加PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)裝置,增加電力系統(tǒng)的阻尼,但是這種方法只能對(duì)某種特定振蕩模式的低頻振蕩進(jìn)行抑制,不能完全消除低頻振蕩,對(duì)共振(強(qiáng)迫)型低頻振蕩的抑制更是無(wú)能為力。
在這種情況下,基于機(jī)械電磁力矩耦合的原理,本文提出了一種在汽輪機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)低頻振蕩監(jiān)測(cè)及抑制的新思路,該方法在汽輪機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)低頻振蕩監(jiān)測(cè),并利用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻振蕩的輔助抑制。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),本
3、文構(gòu)建了包含汽輪機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電力系統(tǒng)整體數(shù)學(xué)模型,基于機(jī)械阻尼轉(zhuǎn)矩分析從理論上定性定量地分析了汽輪機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)與電力系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的耦合關(guān)系,探討了調(diào)門(mén)流量曲線(xiàn)非線(xiàn)性以及控制模式改變對(duì)機(jī)電系統(tǒng)阻尼的影響,更進(jìn)一步提出了一種基于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定方法。為檢驗(yàn)理論分析結(jié)果,本文建立了多機(jī)電網(wǎng)模型下的機(jī)網(wǎng)耦合小擾動(dòng)穩(wěn)定性分析平臺(tái),模擬各環(huán)節(jié)參數(shù)變化、控制模式變化以及調(diào)門(mén)流量曲線(xiàn)非線(xiàn)性引起的系統(tǒng)阻尼變化,證明
4、了模型和方法的正確性。在理論分析的基礎(chǔ)上,本文提出了從汽輪機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)低頻振蕩監(jiān)測(cè)與抑制的總體思路以及關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)。
在汽輪機(jī)側(cè)低頻振蕩監(jiān)測(cè)技術(shù)研究方面,基于強(qiáng)迫型及負(fù)(弱)阻尼型低頻振蕩在波形上存在的差異,本文介紹了一種基于包絡(luò)線(xiàn)形態(tài)不同的振蕩模式區(qū)分方法,并以能量函數(shù)法實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)側(cè)的強(qiáng)迫型低頻振蕩源定位,以TLS-ESPRIT技術(shù)和阻尼轉(zhuǎn)矩分析方法實(shí)現(xiàn)負(fù)(弱)阻尼低頻振蕩源定位,模擬仿真結(jié)果表明該方法切實(shí)可行。為抑制低頻振蕩,
5、本文提出了一種以有功功率作為控制信號(hào),以相位補(bǔ)償法作為工作原理的GPSS設(shè)計(jì)方案,并給出了相應(yīng)控制參數(shù)的整定方法,分析了其可有效抑制的振蕩頻率范圍。仿真結(jié)果表明該穩(wěn)定器不僅對(duì)負(fù)(弱)阻尼低頻振蕩有較好的抑制效果,對(duì)共振(強(qiáng)迫)型低頻振蕩也有一定的抑制作用。
在上述研究的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)研制了一套汽輪機(jī)側(cè)低頻振蕩監(jiān)測(cè)及抑制系統(tǒng),數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其可實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)側(cè)的低頻振蕩監(jiān)測(cè)報(bào)警、模態(tài)分析、振蕩源定位,并可對(duì)低頻振蕩進(jìn)行輔助抑制,
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