面向超低频振荡的水电调速器与SVC附加频率控制参数联合优化

互联电网超低频振荡抑制对系统安全稳定运行至关重要,现有研究仅考虑水电调试器PI控制参数优化的措施,可能导致水电调频能力降低。随着电网中静止无功补偿器(SVC)数量的显著增长,通过SVC附加频率控制为超低频振荡抑制提供了新的思路,于是提出了一种SVC附加频率控制与水电调速器PI参数联合优化方法。首先,建立了包含水轮机和SVC的单机单负荷系统等值模型,分析SVC的附加频率控制原理,并分析所提模型对系统超低频振荡的抑制作用;在此基础上,以超低频振荡阻尼系数和水电机组一次调频性能为优化目标,通过优化设计控制器参数以提升系统整体的超低频振荡抑制能力;最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了水电机组和SVC仿真模型,对所提方法进行有效性验证。仿真结果表明,该方法可有效提升高比例水电电网超低频振荡阻尼能力,同时提升水电机组调频能力。

水轮机调速器控制方法一次调频性能分析

水轮机调速器控制方法对一次调频性能影响较大,实际电站中大量存在小频差一次调频性能不合格情况。通过分析水轮机调速器的不同调节模式,提出了一种开度和功率双PID控制方法。搭建了基于非线性水轮机模型的仿真分析平台,分别分析了电站水头变化和不同频差时水轮机调速器不同控制方法的一次调频性能。分析结果表明:开度控制模式在不同运行工况下的一次调频性能指标差异较大,功率调节模式在小频差下会导致一次调频无响应或调节功率不够。变前馈+反馈功率控制方法和开度与功率双PID控制方法的一次调频响应功率与积分电量贡献在不同工况下的一致性较好,不同频差时的功率响应比和积分电量贡献比基本一致。

DA42NG飞机螺旋桨调速器卡阻机理分析

DA42NG飞机自2020年运行以来,该机型的螺旋桨调速器已发生多起故障,其中调速器卡阻故障发生比例较高。飞机制造厂家、调速器生产厂家针对调速器故障多发的情况下发了相应的服务通告,也提供了相应的维修建议,但问题仍没有得到明显改善。结合各种经验及实践研究,从该调速器的原理出发并结合常见故障,对该型调速器卡阻的可能原因进行了分析,提出了可行性解决办法,增加调速器的可靠性,减少保障和维护成本。

华龙一号应急柴油发电机组机械调速器漂移故障分析及解决方案

调速器作为柴油发电机组转速控制的核心部件,对核电厂应急柴油发电机组的安全运行以及全厂失电后恢复应急供电都起着至关重要的作用。结合电子调速器和机械调速器的特点,对华龙一号某核电厂应急柴油发电机组出现的机械调速器零点漂移问题,从调速系统配置、切换逻辑、定值设置、漂移事件过程及后果进行全方面的分析。按照不影响应急柴油发电机组并网以及电子调速器执行安全功能实现的原则,从优化机调定值设置、改善设备运行环境以及增加Droop模式等角度提供解决方案。

变频调速器逆变单元故障自动化诊断仿真

变频器在切换过程中会产生过电流冲击,引起电网电压波动,造成设备逆变单元频繁跳闸。为降低变频调速器的故障风险,提出变频调速器逆变单元故障自动化诊断方法。通过比较逆变单元正常状态下电压信号与故障发生后电压信号,建立谱残差预测方程。利用最小二乘估计法,更新逆变单元信号谱残差预测值,通过加窗短时傅里叶变换以及哈特莱算法,提取出逆变器故障特征,将故障特征输入BP神经网络中训练,输出值即为故障诊断结果。实验结果表明,迭代次数达到200次研究方法的函数损失率降至0,且故障诊断精度接近100%。

含有调速器多死区环节的风水火系统频率稳定分析

“双高”背景下新型电力系统面临着非线性机理复杂的稳定问题,传统机组调速器与风电控制器中死区非线性组合间的相互作用,在一定程度上影响了系统的频率稳定性。为此,在奈氏定理的基础上探究不同死区非线性组合下系统频率振荡的影响规律,主要针对死区类型、死区大小和死区顺序3个方面进行研究,涉及单死区系统和多死区系统。理论分析了其非线性系统的稳定性,并根据稳定极限环条件求解系统的临界振幅和振荡频率。通过改变死区类型及顺序,影响机组对系统频率的支撑能力,指出了系统频率稳定与临界振幅的关系,并在Matlab/Simulink中对上述理论分析进行了仿真验证。结果表明机组死区大小和类型均会改变系统的临界振幅和振荡频率,为机组配置死区提供了一定的参考依据。

一种水轮机调速器开度控制方法及应用

鉴于水轮机调速器对水电机组AGC控制和一次调频性能影响较大,实际电站中大量存在小频差一次调频性能不合格的情况,从水轮机调速器不同调节模式分析入手,提出了一种水轮机调速器改进开度控制方法,该方法采用功率开度预测方法实现AGC功率控制、开度反馈实现频率控制,通过差值系数在线调整实现一次调频目标功率的准确控制。试验结果表明,AGC调节的目标功率均满足两个细则中有关调节允许的偏差量为机组额定有功功率1%的考核要求,一次调频响应功率与积分电量贡献在不同工况下的一致性较好,不同频差时的功率响应比和积分电量贡献比基本一致,有效降低了功率调节模式小频差一次调频不合格情况出现。

船舶柴油机电子调速器供电的规范要求与检验要点

近日,某轮在建造完工之后首次航行时发生全船失电、主机飞车事故。事故经过为全船突然失电,并马上发生主机爆缸。通过分析初步认定为调速器没有起到相关作用导致。调速器的控制单元是两路电源,而执行机构只有AC380V一路电源,全船失电后,等于调速器失去作用,只能依靠主机遥控的停车电磁阀给出停车信号,但是由于超载的负荷过大,停车电磁阀是4s后给出的动作。

水电厂水轮机调速器低频振动多层级故障检修方法

为了解决水电厂水轮机调速器低频振动故障检修范围小、响应耗时长的问题,提出水电厂水轮机调速器低频振动多层级故障检修方法。采用多层级方式布设故障检修监测节点;设计适用于水轮机调速器低频振动故障识别的结构,构建虚拟交叉故障检修模型;采用运行负荷自适应调节方法,实现水电厂水轮机调速器低频振动多层级故障检修。测试结果表明:所设计方法的单元故障检修响应耗时控制在02s以下,执行效率和质量得到提升,针对性更强。

桥巩水电站水轮机调速器液压系统改造与应用

针对桥巩水电站大型灯泡贯流式水轮发电机组双调节调速器液压系统存在液压元件磨损老化严重、内部漏油量大、油泵起动频繁、油温过高以及对油质要求高、手动调节控制设计存在不足、在调速器失电等极端情况下存在机组失控的安全隐患等问题,重新设计了电站水轮机导叶和桨叶液压控制系统,除保留导叶接力器及水轮发电机组内桨叶操作液压部件外,全部更换了调速器液压系统元件及管路,利用比例伺服阀作为自动控制的电液转换单元,同时配备了可靠的电手动控制和机械手动控制功能,在自动控制功能失效时可自动切换至手动控制功能并使机组稳定在当前开度;配备了紧急停机阀作为一级保护,在机组事故(包括一级过速、水机事故、电气事故等)紧急情况下,控制导叶主配压阀实现快速关闭导叶;配备了事故配压阀作为二级保护,在主配压阀失效、机组二级过速时迅速关闭导叶。此外,设计了重锤关闭装置作为三级保护,可在调速器失电、油压装置失压、机组三级过速等极端情况下,仍可利用重锤作用力迅速关闭导叶将机组停下来。液压系统改造完成后,工作状态良好,各项性能指标均优于原调速器。

基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究

变速抽蓄机组可为保障高比例新能源电网频率安全稳定提供重要支撑,是抽水蓄能技术发展的重要方向。因此,开展了基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究,首先建立变速抽蓄机组仿真模型,然后分析基于协调控制的变速抽蓄机组一次调频特性,最后揭示基于协调控制的变速-定速抽蓄机组一次调频特性。结果表明,变速抽蓄机组调速器-变频器协调控制模式2下一次调频有功功率的响应速度明显快于控制模式1,调速器对一次调频导叶开度和转速振荡的抑制优于变频器、变频器对一次调频有功功率的调节速度明显快于调速器。变速抽蓄机组采用调速器-变频器协调控制模式1时的一次调频有功功率响应速度略慢于定速抽蓄机组、采用控制模式2时的一次调频有功功率响应速度明显快于定速抽蓄机组。

液压调速器AMESim动态仿真与参数优化

螺旋桨飞机飞行时,调速器对飞机的飞行稳定性与发动机安全性起着关键作用。分析液压调速器的设计结构及其工作原理;针对调速器、液压系统以及执行机构建立AMESim模型,进行动态特性仿真与分析;对调速器动态特性进行单因素影响分析,主要设计参数包括控制活门质量、配重质量以及弹簧刚度等,再通过多因素影响分析比较得到最优设计参数。对优化后的调速器模型进行动态仿真。研究结果表明:调速器参数优化后,调速振荡幅度和振荡次数显著减小,增加了调速器系统的稳定性,其性能得到了巨大提升,能够更好地满足发动机、螺旋桨的调速要求。

新型微机调速器的应用

本文针对农村水电站水轮机调速器存在的问题及调速器选型进行探讨,对新型调速器原理进行了解析,通过计算机控制数字阀式调速器,在虎山电站的实际应用的良好效果,对新建电站以及老电站水轮机调速器的改造提出了具体的建议性意见。

阳江400MW抽水蓄能机组及其调速器建模仿真优化研究

本文通过对阳江400MW水泵水轮机、发电电动机、调速器建模分析,提出了结合机组特性曲线、现场测试和仿真对比的建模优化方法。主要创新点有:采用机组稳态下的水头/功率/开度关系曲线以及动态工况下的可变水流惯性时间常数T_(w),可建立水泵水轮机不同水头和全负荷段精确模型,优化分析了发电电动机惯性时间常数Ta的计算,提出了考虑伺服阀环节、主配压阀死区、限幅等环节的调速器精细化模型。文章可为大型抽水蓄能机组及其控制系统仿真建模、参数辨识提供重要参考。

永磁调速器主配电气中位整定技术分析与应用

永磁调速器是一种新型的电力传动装置,在石油化工中得到了广泛应用。本文以静态和动态平衡理论为基础,探索出了主配电气中位自动诊断方法、自动整定方法、直接整定方法以及改进型直接整定方法等一系列明确主配频繁调节原因的技术方法。通过试验分析,得出了一系列关于主配电气中位整定技术的结论,可为石油化工中永磁调速器的应用提供理论和实践指导。

水轮机调速器功率前馈控制修正方法

为满足电网AGC和一次调频的要求,水电机组调速系统广泛采用功率调节模式。在现有功率调节模式下,当水头与开度变化时,难以在各种不同工况下取得良好的控制效果。因此在功率控制中引入前馈来提高响应速度。但前馈控制为开环控制,为提高前馈控制的精准度,本文提出了水电机组功率前馈控制自动修正方法。仿真计算和现场应用证明该控制方法控制快速、超调小,且具有较高的稳态调节精度,较好地改善了水电机组功率调节的控制响应特性。

风冷永磁调速器散热结构热-流耦合分析

由于筒型永磁调速器在工作时因高速旋转会产生大量热量,而高温会导致永磁体退磁,减少导体转子与永磁转子间磁感线的切割,进而影响筒型永磁调速器的工作效率和工作性能,因此,需要设计一个风冷散热装置。基于筒型永磁调速器的结构及其工作原理,建立其热-流耦合模型,通过仿真分析,得到了筒型永磁调速器的温度场和流场仿真结果,流场速度迹线与实际工况相吻合;对比筒型永磁调速器各个部件的温度分布情况,相同工况下铜环的温度最高。与现场试验数据对比,得到铜环的温差约为0.5℃,验证了该风冷散热装置的合理性。

基于PLC的小型水电站调速器智能控制方法

由于传统方法在小型水电站调速器智能控制中应用效果不佳,不仅调差率比较低,而且控制响应时间比较长,无法达到预期的控制效果,为此提出基于PLC的小型水电站调速器智能控制方法。通过对调速器电磁耦合部分进行电磁解耦,推导出调速器的数学模型,通过对调速器动力学特征提取,识别到调速器转差,利用PLC对调速器转差调节,消除调速器转差,以此实现基于PLC的小型水电站调速器智能控制。经实验证明,在设计方法应用下调速器调差率低于0.1 V,响应时间在1 s以内,设计方法在调速器智能控制方面具有良好的应用前景。

基于混合粒子群的水轮机调速器一次调频优化方法

常规的水轮机调速器一次调频优化方法主要使用功率反馈频差叠加模式确定一次调频动作,易受调频频差抵消作用影响,导致不同工况下的调频扰动过高,因此,基于混合粒子群算法设计一种全新的水轮机调速器一次调频优化方法。即分析水轮机调速器一次调频特性,利用混合粒子群设计了水轮机调速器调频优化算法,从而实现了水轮机调速器一次调频优化。实验结果表明,设计的水轮机调速器混合粒子群一次调频优化方法在不同工况下的调频扰动较低,证明设计的一次调频优化方法的优化效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值,为降低水轮机运行负荷,提高水轮机机组的运行安全性作出了一定的贡献。

组合式水轮机调速器的改造探讨

详细介绍农村小水电站组合式水轮机调速器改造的3种方案和内置式接力器改为外置式接力器的主要布置方式。以接力器外置的高油压组合式调速器替换接力器内置的低油压组合式调速器,可取消水电站的高压或中压空压机系统;多功能组合式调速器集成了机组刹车、高压顶起、事故配压阀、分段关闭和接力器锁定油路,提高了电站设备集成度,简化了设备配置;一控N高油压组合式调速器可以同时控制多台水轮机,这对于机组多、容量小的水电站,可以尽可能多的节约改造成本,减少占地空间。图18幅。