汽輪發(fā)電機(jī)組軸系與交直流電力系統(tǒng)的扭振耦合作用.pdf

1、隨著汽輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)功率以及電網(wǎng)容量的不斷增大,汽輪發(fā)電機(jī)組柔性軸系與互聯(lián)電網(wǎng)的扭振耦合作用的發(fā)生可能性和危害嚴(yán)重性日益突出.在我國,電網(wǎng)區(qū)域互聯(lián)和遠(yuǎn)距離大容量輸電的規(guī)模目前正快速發(fā)展,面臨著扭振耦合作用的一些工程和理論問題.本文以此為背景,對汽輪發(fā)電機(jī)組軸系與交直流電力系統(tǒng)的扭振耦合作用的建模、分析和控制進(jìn)行了研究.首先在資料數(shù)據(jù)不全面的情況下,對上海電網(wǎng)一臺進(jìn)口900MW汽輪發(fā)電機(jī)組建立了軸系詳細(xì)分段模型,并利用工程結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的模

2、態(tài)轉(zhuǎn)換識別方法對模型參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化修正,在工程上關(guān)心的頻率范圍內(nèi)基本滿足描述扭振特性的精度要求.采用的數(shù)據(jù)處理方法值得類似場合借鑒.利用PSCAD/EMTDC的MATLAB接口功能,解決了在通用的電磁暫態(tài)程序中應(yīng)用軸系扭振分布參數(shù)模態(tài)降階模型的技術(shù)問題.在PSCAD/EMTDC中定制了軸系扭振分布參數(shù)模態(tài)降階模型,其中軸系?；|(zhì)量塊數(shù)目不受限制、并且可以使用容易得到的模態(tài)阻尼參數(shù).以此為工具,針對一個HVDC輸電線路和串聯(lián)補償電容輸電線

3、路相并聯(lián)的AC/DC系統(tǒng),建模仿真分析了幾種短路故障情況下整流側(cè)汽輪發(fā)電機(jī)組軸系的暫態(tài)扭矩響應(yīng).借助于MATLAB的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)可視化能力,給出了具有HVDC的AC/DC系統(tǒng)的SSO(Sub-synchronous Oscillation,次同步振蕩)參數(shù)穩(wěn)定域以及最佳阻尼參數(shù)軌線的可視化描述,并開發(fā)了進(jìn)行分析的GUI軟件.采用特征值分析法研究HVDC換流器控制對SSO模態(tài)阻尼的影響,通過可視化分析發(fā)現(xiàn),各SSO模態(tài)都有一條最佳的模態(tài)

4、阻尼脊線,阻尼不是分別隨整流控制器增益和時間常數(shù)單調(diào)變化的.因此,減小時間常數(shù)和提高增益可以從非參數(shù)穩(wěn)定域到達(dá)參數(shù)穩(wěn)定域或者遠(yuǎn)離非參數(shù)穩(wěn)定域,有利于提高魯棒穩(wěn)定性,但并不總是有利于改善模態(tài)阻尼.提出了一種新穎的以IMS(Independent Modal Space,獨立模態(tài)空間)魯棒控制給定期望響應(yīng)的扭振自適應(yīng)逆控制系統(tǒng).將軸系單獨看作被控對象,扭振電氣系統(tǒng)則視為扭振控制的執(zhí)行元件;以軸系扭振的IMS魯棒控制給定扭振控制的期望響應(yīng),同