频域补偿特性等价的发电机励磁模型转换方法

国内外常用的电力系统仿真软件对发电机励磁模型定义存在差异。为解决不同仿真工具间的励磁模型不匹配问题,提出一种频域补偿特性等价的励磁模型转换方法,首先求取在基准频率下基于BPA/PSASP定义的中国化励磁模型各个环节的幅频补偿特性,计算励磁模型比例—积分—微分校正模块总体幅频补偿特性并据此反推与之匹配的IEEE标准励磁模型的参数。该方法可在避免大量自定义建模工作和初值平衡计算的前提下获取原有励磁系统的动态特性,实现绝大多数中国化励磁模型的转换。实际电网的时域仿真结果验证了所提方法的有效性。

暂态稳定分析典型励磁模型仿真研究

在电力系统运行中,发电机励磁系统的电压调节特性和强励性能对整个系统的稳定运行有重要影响,为深入认识该特性和与之相关的影响因素,以IEEE Std 421.5-1992标准推荐的交流励磁机励磁系统和静止励磁系统为基础,构建了单机-无穷大网络数值模型和励磁控制数值模型,交流励磁机励磁系统主要包括AC1～AC6 6种模型,静止励磁系统主要包括ST1～ST3 3种模型。励磁系统主要考察发电机在额定转速解裂运行方式下的90%额定电压起励特性、10%阶跃响应特性和在并网额定运行方式下三相短路故障后的励磁电压动态调节特性,比较了不同励磁模型在相同工况下的控制品质和对系统稳定运行的影响,分析了励磁强励特性的影响因素。

基于线圈辅助励磁模型的无刷直流电动机调速控制系统设计

在非稳态工况下,无刷直流电动机调速控制系统存在输出功率波动大、平稳性较差和控制精度较低的问题,为此提出基于线圈辅助励磁模型的无刷直流电动机调速控制系统设计。以功率损耗、电机转矩和电容电压为约束参量,采用模块化多电平换流器子模块跟踪调节方法构建动态约束规划模型,采用线圈辅助励磁模型进行无刷直流电动机的输出转速稳态控制,根据并联过程的电压变化进行无刷直流电动机调速控制。仿真结果表明,输出稳定性较好,调速控制精度较高,在无刷直流电动机调速控制方面具有较好的应用性。

发电机励磁系统数学模型及参数对电网动态稳定性分析结果影响的研究

针对发电机及其励磁系统的数学模型及参数对电网动态稳定分析结果的影响,选取2007年安徽电网夏季高峰方式数据文件,采用中国电科院版动态稳定仿真程序,对影响电网动稳定较大的几个因素分四种方案作了详细计算分析,指出采用不同的发电机励磁系统模型及参数,动态稳定分析结论差别较大,其中实测模型参数最多的方案计算结果与实际运行工况基本接近,且随着电网规模的扩大,电网内发电机使用经典模型及经典参数会使动态稳定分析结果失真。

谐波励磁电机的数学模型

根据谐波励磁系统的结构特点,推导出了三次谐波电势方程,而后结合电机转子运动方程、功率方程、励磁绕组电磁动态方程,建立了谐波励磁电机的非线性方程,对于励磁系统的进一步控制调节具有重要意义。结合具体电站参数,通过与普通电机的仿真对比,验证了其在保持输出电压稳定方面较强的自我调节能力。

交流励磁机数学模型中去磁因子的计算

在交流励磁机数学模型中,可用去磁因子KD来表示交流励磁机电枢反应的去磁效应。文中推导了去磁因子的近似计算公式,并与实测数据计算结果进行了比较。目前工程上使用的方法是根据励磁机空载、负载特性曲线求得交流励磁机去磁因子,在无法获取励磁机空载与负载特性曲线时,该近似计算公式可用来近似计算去磁因子,亦可用于与试验结果的校核。

一种励磁系统模型参数对稳定性影响分析方法的初步研究

介绍了电力系统小干扰及其灵敏度分析的机理;研究了电力系统小干扰及其灵敏度分析用于寻找发电机励磁系统模型参数对系统稳定性的影响程度的方法。通过频域分析I、EEE三机九节点电力系统和2008年福州地区电网的时域仿真分析验证了该方法的有效性。

大坝电厂#4机励磁系统数学模型参数测试

通过对大坝电厂#4机组励磁系统参数实测,建立了电力系统稳定计算用励磁系统的数学模型,并 确定了模型参数,现场运行实践和稳定对比计算表明,所建模型及参数能满足系统稳定运行的要求,具有一 定的参考价值。

励磁系统模型对林芝电网暂态稳定性的影响分析

励磁系统是保证发电机和电网稳定运行的有效手段,分别采用可控硅励磁系统与自并励静止励磁系统模型,在重要联络线发生三相短路故障时,利用BPA研究两种励磁系统模型对林芝电网暂态稳定性的影响。通过分析,采用自并励励磁系统模型时发电机组功角振荡小,且功角振荡衰减快,而采用可控硅励磁系统模型时发电机组功角振荡大,且功角振荡衰减慢,此结论对采用何种励磁模型以提高小水电系统暂态稳定分析的准确性具有一定的现实意义。

励磁系统实测模型参数对山东电网稳定计算的影响

实测励磁模型参数已逐步应用于电力系统的稳定计算,对计算结果会带来较大的影响。以某年山东电网夏季最大运行方式作为计算水平年,取其中两个功率输送断面进行分析,研究励磁系统实测模型参数对该断面静态稳定极限及暂态稳定极限的影响。与采用发电机E′q恒定模型相比,其静态稳定极限及暂态稳定极限均有不同程度提高。

海岛多能源微网故障免疫及谐波滤除的隔离变压器方案

为解决某海岛微网系统面临的多能源发电单元易受外部故障解列及3倍次谐波自由传递导致系统电能质量低下等问题,提出一种综合电站出口增设隔离变压器的一次系统改进方案。基于该海岛微网的多能源结构、海岛环境、高可靠性要求等特殊应用场景,阐述隔离变压器方案,验证同步机组励磁系统缺陷及新能源发电单元导致的谐波来源;配合应用虚拟同步发电机的光伏蓄电池支路,通过系统故障电压支撑能力、三相/零序不平衡度及谐波畸变率量化隔离变压器方案,对发电单元隔离保护及系统电能质量的提升效果有促进作用。经电磁暂态平台PSCAD验证,新方案使发电单元免疫外部故障零序冲击,综合电站出口处电压支撑能力提高了52.44%,畸变度降低了78.04%,基本完全滤除占比14.33%的励磁缺陷谐波电流,具备传统滤波器方案不具备的故障免疫及谐振过电压抑制作用,为海岛多能互补电网工程建设提供参考性方案。

励磁系统建模试验及仿真研究

大电网的建设和发展要求对发电机及其励磁系统模型进行实测,并建立能正确反映实际运行设备运行状态的数学模型和参数。而励磁系统参数测试试验是励磁建模的一个重要环节。通过试验能获取或者验证模型参数,最后得到符合实际的参数,这就是励磁参数测试试验的目的。

转子绕组时间常数对励磁仿真结果影响的研究

总结了目前励磁参数测试中电枢开路时励磁绕组时间常数测试方法,对发电机电枢开路时励磁绕组时间常数对仿真精度的影响进行了研究,并提出了采用PSASP程序进行验证的方法。

辨识理论在发电机励磁系统建模中的应用

介绍了辨识理论在发电机励磁系统建模中的应用,并以某电厂的励磁系统为例,通过FFT/LSE和遗传算法两种不同辨识方法,对其参数进行辨识。然后从相位裕度和增益裕度两个方面对辨识结果进行理论分析,最后通过Matlab的仿真结果和现场试验结果的对比来验证辨识结果的有效性和可靠性。

励磁控制系统随机暂态稳定性数值分析方法

在励磁控制系统非线性模型中考虑发电机随机扭振对励磁调节动态过程的影响,建立一类励磁控制系统的随机模型,即伊藤型随机非线性励磁控制模型,由此探讨励磁控制系统在随机扰动下暂态稳定性的数值分析问题。基于蒙特卡罗原理和非线性系统数值解方法,提出随机励磁控制系统暂态稳定性的数值算法和流程,包括了随机扰动模拟、系统模型求解的数值方法、稳定概率以及解过程的均值等计算公式。最后,以随机励磁控制系统的数值仿真结果分析发电机随机扭振对励磁控制性能的影响,验证了所提出的分析算法的正确性和有效性。

电力系统仿真软件PSASP的励磁系统自定义建模

电力系统综合分析程序PSASP是国内电力系统仿真常用的软件,具有可供仿真使用的各种励磁模型。多数情况下,这些模型可以取得较好的仿真效果。但是,近年来随着新的励磁系统发展,程序中原有的模型已不能完全满足要求。本文根据IEEE1992年所制定的标准励磁系统模型,使用PSASP中的自定义功能建立了相应的励磁模型。算例研究表明,PSASP中自定义的励磁模型是准确的。

自并励机组励磁参数辨识的常规试验方法

励磁系统模型参数辨识试验是励磁系统建模的一个重要环节,其目的是通过试验的方法获取模型参数,并通过仿真加以确认,最终完成励磁系统建模。现行大型机组中自并励励磁机组占多数,作者通过若干机组参数辨识试验工作的经验,在文中重点介绍了自并励机组励磁参数辨识的常规试验方法,并有针对性地举出实例。

Unitrol F型发电机励磁调节器的建模研究

通过理论计算并结合现场测试,给出了UNITROL F型励磁调节器的准确模型,并提供了硬负反馈系数和瞬时顶值励磁电流限制倍数的计算公式。通过某电厂300MW机组的仿真分析表明,该模型能真实反映该型励磁调节器的动作特性。

海上平台燃气发电机组模块化建模与分析

为掌握在电力系统中投入使用的燃气发电机组的运行情况,利用Matlab/Simulink仿真软件建立基于GGOV1(General Governor)燃气调速结构和AC8B励磁模型的燃气发电机组的通用动态模型,并以锦州25-1南CEPF海上石油生产平台上现有已投入运行机组的参数作为算例,对燃气轮机(即原动机)、励磁机、主发电机(为励磁同步电机)进行模块化精细模型的建立。通过仿真该机组模型的动态运行情况,机组转速、端电压、励磁电压、原动机输出机械功率、燃气消耗量的变化情况可以被有效监控。仿真结果表明,模型能够较为直观地反映负荷发生动态变化时,机组各物理量之间的联动变化关系,验证了模型的普适性。

浅议发电机励磁系统对发电网稳定性的影响

在我国如今社会经济体系飞速发展的过程中,社会对于电能的需求在不断增大,这直接推动了电网规模体系的发展,这也就导致电网本身运行的稳定面临了严峻的挑战。为了能够最大限度的确保电网系统体系得以正常的运行,保持高效的稳定性,那么就必须要对于励磁系统表现出的控制性能加以强化,这是目前电力行业广泛认同的一项处理措施。本篇文章主要针对发电机励磁系统对于电网稳定性所造成的影响进行了全面详细的探讨,以期为我国发电机励磁系统的完善作出贡献。