汽轮发电机组简单轴系模型扭转刚度的简易计算

研究汽轮发电机组扭振问题及次同步谐振/振荡时需使用“简单多质量块-弹簧”模型,其中扭转刚度的准确性十分重要。在已知转动惯量、固有模态频率的前提下,提出一种扭转刚度的简易计算方法,该方法根据已有资料给出扭振振型矩阵的估计值,利用模态向量的正交性求解模态扭转刚度矩阵估计值,反算出扭转刚度;考虑计算结果可能存在偏差,再采用牛顿-拉夫逊方法进行修正。给出沙角C厂1号机组的算例,解决了该机组因为缺失扭转刚度数据导致扭振问题不能详细分析、扭振保护设备不能投运的问题。所提方法计算量小、易于实现,也可以用于扭振保护在实测模态频率之后对轴系模型参数的修正。

汽轮发电机组轴系扭应力分析及保护装置的应用

论述了汽轮发电机组在电网各类扰动下对轴系形成的疲劳损耗，介绍了扭应力分析及保护装置的应用。

汽轮发电机组轴系扭振的时频特征分析

针对电网动态模拟系统和汽轮发电机组轴系扭振模拟机,开展了典型工况及故障扰动下的汽轮发电机组轴系扭振试验研究,并利用非平稳信号的时频分析方法Hilbert-Huang变换(HHT)对轴系的扭振信号进行了分析.结果表明:在短路故障的冲击下,机组有机电互作用的扭振发生时,扭转振动的幅值大幅增加,扭振频率也发生了变化;三维时频图显示了扭振幅值开始增大然后逐渐减小,形成一个瓶颈状的峰谷对应曲线;三相短路故障引起的机电互作用的扭振时间大于两相短路故障引起的机电互作用的扭振时间;Hilbert谱图能获得时间、频率和幅值对应的关系,定量刻画了频率和幅值随时间的变化过程.

汽轮发电机组轴系扭振响应分析

针对传统的汽轮发电机组轴系扭振瞬态响应求解模型的不足,进行了去线性趋势处理,消除了Newmark-β法存在的线性累积误差,建立了新的求解模型.以300 MW汽轮发电机组扭振模拟机为对象,对典型电力系统扰动(如三相短路、两相短路、非同期并网等)下的轴系扭振响应进行了仿真分析.结果表明:几种扰动均能激起轴系的前五阶扭振固有频率,尤以120°非同期并网激起的轴系扭振响应最大;在整个轴系的扭振响应上,发电机转子处的扭振比汽轮机转子处剧烈.

最优快速汽门控制对大型汽轮发电机组轴系扭振稳定性的影响

不良的最优快速汽门控制器可能激励起轴系不稳定扭振，其中影响最大的是转速信号的控制增益。文中讨论了两种避免激励不稳定扭振的方法：滤波器法和多测点平均转速法。两种方法相比，多测点平均转速信号可以避免引起轴系不稳定扭振，并且对系统的低频响应没有大的影响。

汽轮发电机组轴系扭振平衡位置分析与稳定域估计

根据汽轮发电机组轴系的简化模型 ,采用 Lyapunov直接法对该非线性系统的平衡位置稳定性进行了定性分析 ,在参数取于一定范围内时 ,确定了平衡点的位置 ,对稳定平衡点 ,用 Lyapunov函数对稳定域进行了估计。这里提出的分析方法是直接针对非线性系统的 ,因而避免了线性化方法所产生的误差。

汽轮发电机组轴系扭振研究综述

总结了近年来汽轮发电机组轴系扭振的研究结果，同时对部分研究的难点作了一定介绍。主要在轴系模型和分析、扭振监测以及避免激励不稳定扭振的方法等方面进行了讨论。

汽轮发电机组轴系扭振的激光测试技术

介绍了一种先进的激光扭振测试技术。简要地介绍了激光扭振测试技术的原理、特点及在实验室的实际应用情况。指出激光扭振测试技术具有宽广的转速适测范围、非接触、全自动、测量精度高和测量方便等优点 ,应用时不需要改动待测轴系 ,安全性好、适用面广。该技术在监测汽轮发电机组轴系的扭振、测量机组轴系扭振固有频率、提高机组运行的安全性等方面有良好的应用前景。

基于连续小波变换的汽轮发电机组轴系扭振及其主动控制模拟试验的研究

根据连续小波变换具有较二进离散小波变换和小波包变换更精细的尺度分辨率的特点,提出了适用于工程界的小波变换结果的表述方法,研究了小波分析方法在汽轮发电机组轴系振动及其主动控制模拟试验中的适用性问题。通过对汽轮发电机组轴系振动及其主动控制模拟试验数据的小波分析,得到了较为满意的结论。

汽轮发电机组轴系扭振冲击和共振响应的主动控制

在多级阶梯轴系扭振弹性波解析分析的基础上 ,建立了一般转子轴系扭振主动控制的理论模型 ,提出了一种适合工程应用的转子轴系扭振主动控制方法 ,并以总扭振能最小为控制目标 ,对一台 30 0 MW汽轮发电机组轴系在多种激励下的扭振响应及其主动控制特性进行了计算机模拟 。

汽轮发电机组轴系扭振研究的发展与展望

自从汽轮机组轴系扭振问题被提出以来 ,国内外对此进行了广泛而深入的研究并取得了大量成果。在参阅近年来国内外文献的基础上 ,就轴系扭振产生原因、相应分析方法及解决措施进行了总结 ,分析了目前研究中尚待解决的问题 ,并结合目前电力工业中新型输配电、继电保护及控制等技术的发展需要 ,提出了一些新的研究方向以供参考。

抑制大型汽轮发电机组轴系扭振的控制技术综述

总结了近年来国内外抑制大型汽轮发电机组轴系扭振的控制技术的研究成果 ,主要介绍了引起轴系扭振的串联电容补偿、直流输电系统及控制系统等因素 ,以及采用的附加励磁控制等相关控制技术。提出了用耗散结构论、混沌学及突变论等非线性理论分析轴系扭振的机理和规律的新方法 ,以及对轴系扭振进行智能控制的新思想 。

汽轮发电机组轴系扭振的鲁棒非线性控制

提出将同步发电机及其励磁系统看做扭振励磁控制的执行元件,采用直接反馈线性化方法补偿其非线性因素,避免小偏差线性化模型的参数摄动问题,从而提高扭振励磁控制系统的鲁棒性。综合H∞扭振模态观测器、独立模态空间鲁棒控制器和非线性反馈补偿律,提出一种轴系扭振的鲁棒非线性控制策略,在大范围工况下具有一致的全局性能,并且3个组成部分可以分别独立设计;另外,可以方便地与常规非线性励磁控制律综合在一起,而不影响后者阻尼低频振荡的性能。以一台300 MW汽轮发电机组第1阶扭振模态的阻尼控制为例,通过仿真验证鲁棒非线性控制器的性能优于常规线性控制器。

用李雅普诺夫函数法判定汽轮发电机组轴系扭振的稳定性

探讨了用标量和李雅普诺夫分解法判定汽轮发电机组轴系稳定性的可行性，给出并证明了４段轴系模型汽轮发电机稳定性的代数判据。例证结果表明，标量和李雅普诺夫分解法给出了轴系扭振稳定的充分条件。

汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制

提出在汽轮发电机组轴系扭振的独立模态空间控制回路中,采用H∞扭振模态观测器估计模态反馈信号。证明了独立模态空间控制器可以独立设计,而引入H∞扭振模态观测器对闭环系统极点分布的影响可以忽略不计。基于H∞控制理论导出了针对受控扭振模态设计的独立模态空间控制器 的鲁棒稳定条件。另外,出于实际考虑,建议扭振控制转矩以发电机电磁转矩分量的形式实现,而将慢变的机械转矩看作干扰,提出了抑制其影响的H∞性能指标。在此基础上提出轴系扭振的独立模态空间鲁棒控制,并归结为带有闭环极点配置约束的多目标H∞综合问题。算例仿真表明,轴系扭振独立模态空间鲁棒控制策略是可行的、有效的。

大型汽轮发电机组短路时轴系扭振动力响应计算与分析

大型汽轮发电机组在短路时的轴系扭振动力响应，对于机组的安全可靠运行甚为关键。本文以国产某２００ＭＷ机组为例，建立了轴系的连续质量计算模型，利用传递矩阵法求得其扭振固有频率及主振型，用振型查加法计算轴系在两相短路情况下的动力响应，计算中考虑了叶片叶轮系统与轴系扭振的耦合作用。本文对计算结果进行了分析，讨论了该机组的轴系扭振安全性，为机组的安全运行提供了理论依据。

汽轮发电机组次同步谐振及轴系扭振试验研究

分析了具有串联补偿电容电力系统机电扭振互作用的机理,构建了次同步谐振下的扭振测试系统,进行了机电耦合互作用下的次同步谐振及轴系扭振的试验。试验分析了不同补偿度下的扭振信号和发电机电流信号,试验表明补偿度越高,电力系统中次同步谐振电流越大,次同步谐振发生的危险性也越大。试验结果与模拟系统在电网故障工况下次同步谐振的数字仿真结果一致,说明了试验的有效性和它的实用价值。

汽轮发电机组轴系扭振模型模化及其简化

对汽轮机组轴系扭振模型模化及当量参数的计算进行了比较深入的分析，给出了轴系模型当量惯性参数及刚性参数的计算，并对国产３００ＭＷ 机组轴系进行模化，得到多质量块集中质量模型。经过分析和试算，提出一种快速、有效的模型简化方法，并应用该法对国产３００ ＭＷ 机组轴系多质量模型进行有效合并。最后通过对当量模型扭振特性的分析计算，证明模型当量参数的计算式是正确的。

汽轮发电机组甩负荷时的轴系扭振特性

本文综合考虑了影响汽轮发电机组轴系扭振特性的各种因素，采用现代先进的数学模型和数值计算方法，对某电厂引进型３００ＭＷ汽轮发电机组在甩负荷时的轴系扭振特性进行了研究，得到了满意的结果。

汽轮发电机组转子轴系扭振系统部分模态施控特性研究

在汽轮发电机组转子轴系扭振动力响应计算结果的基础上 ,根据独立模态空间控制的思想 ,探讨了对轴系扭振部分模态进行施控的可行性 ,导出了轴系扭振部分施控反馈最优控制规律 ,并对一台 2 0 0MW汽轮发电机组转子轴系进行了主动控制部分施控的模拟计算 。