基于功角特性曲線的水電廠機(jī)組運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)分析研究.pdf

1、發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)分析是發(fā)電廠對發(fā)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的重要依據(jù)之一。而目前，在我國大部分發(fā)電廠對發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)分析仍為實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)電機(jī)的電壓、電流、有功、無功等基礎(chǔ)量上，一般為圖、表形式，未對發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，無法為運(yùn)行值班人員實(shí)時(shí)有效地控制發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。因此，通過利用發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)對發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析是十分必要的工作，對發(fā)電廠安全生產(chǎn)有著極大的作用。 本文著眼于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)分析問題，進(jìn)行了

2、大量的研究工作。根據(jù)發(fā)電機(jī)經(jīng)典模型，對發(fā)電機(jī)功角的實(shí)時(shí)計(jì)算方法進(jìn)行了推導(dǎo)，并用牛頓法進(jìn)行了求解。在功角計(jì)算中，存在發(fā)電機(jī)空載電勢、暫態(tài)電勢這兩個(gè)無法測量的量的確定問題，本文介紹解決方法：用轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)其與功角的關(guān)系。通過仿真驗(yàn)算，功角的計(jì)算結(jié)果能滿足工程應(yīng)用要求，也能滿足穩(wěn)定判斷的要求。 本文對發(fā)電機(jī)受到大擾動(dòng)時(shí)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了詳細(xì)分析。由于在暫態(tài)過程中，發(fā)電機(jī)暫態(tài)電勢、機(jī)端電壓和原動(dòng)機(jī)出力均為變化量，發(fā)電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)在功角平面

3、上不再沿一條固定的功角特性曲線運(yùn)行，而是在功角特性曲線族上來回運(yùn)動(dòng)。因此給加速面積和減速面積的差值的計(jì)算帶來了極大的困難。本文推導(dǎo)了加速面積、減速面積的實(shí)時(shí)計(jì)算方法和應(yīng)用等面積法則進(jìn)行發(fā)電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定判別的公式。 由于本文所用發(fā)電機(jī)電磁功率方程中U取的是發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，為了能判斷發(fā)電機(jī)的暫態(tài)穩(wěn)定性，本文通過詳細(xì)分析了發(fā)電機(jī)在擾動(dòng)過程中發(fā)電機(jī)功角隨系統(tǒng)功角的變化規(guī)律之后，提出了發(fā)電機(jī)功角增量判別方法。該方法通過比較功角擺幅的最大值來