变速抽水蓄能机组功率优先控制模式的运行稳定域分析

变速机组相较于传统定速机组在运行和调节中具有快速、高效、灵活和可靠等优点。然而变速抽水蓄能电站刚刚起步,其在有功功率调节过程中的运行稳定性需要进一步研究。本文中基于MATLAB和Simulink作为主要工具研究变速抽水蓄能电站在有功功率调节中的动态稳定性。首先,建立了一个变速抽水蓄能电站的水-机-电耦合的数学模型。然后,建立13阶状态矩阵用于理论研究系统的动态稳定性,并进行时域模拟进一步验证和分析,验证了理论矩阵和数学模型的有效性和合理性。结果表明,变速抽水蓄能机组在并网条件下的有功功率调节的过程中,可能面临失去稳定性的风险,这是定速机组不会出现的新问题。因此,在变速抽水蓄能电站的设计和运行过程中,需要重点关注系统特性参数与控制参数的匹配问题。研究结果可为提高变速抽水蓄能电站调节稳定性提供技术参考。

基于电网模型的汽轮机调速系统模型参数辨识方法

针对PSD-BPA、PSASP等电力系统仿真软件对汽轮机调速系统模型参数难以实现自动辨识,而采用手动校核工作量大的问题,文章基于MATLAB仿真平台,在单机无穷大系统模型的基础上,建立了考虑电网设备的汽轮机调速系统参数辨识模型,并采用非线性最小二乘算法对模型参数进行辨识。仿真实例表明,MATLAB辨识获得的参数在BPA软件中仿真获得相同效果,证明了文章提出的仿真模型与BPA仿真模型等效,采用文章提出的方法能大大减轻BPA手动校核参数的工作,提高模型参数的有效性和调速系统建模工作的效率。

功阁水电站3^(#)机调速器异响的故障分析

功阁水电站调速器操作油压由4 MPa改为16 MPa后,在运行的过程中,特别是在微调减出力时,调速器液压系统内部发出异响,调节过程有一定的波动,且给运行人员造成一定的心理压力。经分析是导叶接力器、水轮机重锤和导叶控制阀三者不匹配造成的。测试表明,通过减轻重锤重量和减小开腔背压都可以达到消除异响的效果,最终采取了在调速器液压锁开腔下部增加一个平衡阀组使开腔的背压与关腔压力保持平衡,从而异响消除,机组稳定运行。这种现象在多个水电站出现过,具有一定的普遍性,故在此撰文以飨读者。

电梯限速器——安全钳系统常见故障解析与检验方法分析

目前,电梯已成为人类日常生产生活中一项必不可少的辅助设施,它的广泛应用给人类带来了巨大的方便,但也引发了各种安全问题,因此在现代化电梯运营维修中,相关人员必须提高对日常检查工作重视程度。电梯限速器—安全钳是保证电梯安全稳定运行的重要零件,其状态也成为有关人员的重点关注内容。本文对电梯定期检验中的限速器—安全钳系统常见故障及检验方法进行了简单论述,并提出了相关建议,供相关人员参考使用。

基于大型水轮发电机组调速器的防溜负荷研究

水轮发电机组调速器具有并网和调节功能,是实现水轮机组正常运转的关键部分。汛期发电机组水头较低,导叶开度开至调速器最大开限仍无法达到满负荷运行,监控系统持续给调速器系统发出开导叶指令,导致调速器PGV码值不断累计翻转出现不定态,从而出现溜负荷的现象。针对此问题,提出了一种基于大型水轮发电机组调速器优化改进的PCC控制逻辑。首先,通过在PCC程序上增加综合负荷给定PGV上限控制程序语句,从而避免PGV码值超量程后翻转出现的不定态问题。其次,增加导叶反馈与给定控制,使得两者差值不大,进一步提高监控与调速器的配合度。最后,通过实验验证了改进的PCC控制逻辑在解决调速器PGV翻转时出现机组溜负荷的有效性。

船用发电柴油机转速波动原因分析及工艺改进

柴油机转速波动是柴油机常见故障之一。文章对船用柴油发电机组试验中出现的转速波动故障原因进行了分析,介绍了电子调速器的基本构成和工作原理,并提出了改进工艺,开展了相关验证工作,可为后续分析柴油机转速波动问题提供借鉴和帮助。

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。

水轮机调节系统非线性H^∞控制规律的研究

该文建立了水轮机调速系统的刚性水击鲁棒模型。基于非线性微分几何控制理论和非线性H∞ 控制理论 ,给出了针对具有刚性水锤效应的水轮发电机组的调速器非线性鲁棒控制规律 ,并对该控制规律进行了仿真研究。

遗传算法在汽轮机调速系统参数辨识中的应用

分析了常规参数辨识方法在进行汽轮机调速系统参数辨识时存在的局限性,在对华阳后石电厂6号机组(600 MW)汽轮机调速系统模型参数进行辨识时,采用了一种基于遗传算法的参数辨识方法,并利用Mat-lab及其Simulink工具箱予以实现.这种方法对现场试验条件的要求不高,试验时可以根据机组实际情况选择测点,并且可以较好解决非线性环节参数的辨识问题,比较适合于汽轮机调速系统的参数辨识.结果表明,辨识所得的模型参数能够满足电力系统分析对汽轮机调速系统模型准确度的要求.

水轮机调速器参数仿真寻优策略

针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE(integral of time-weighted absolute error)准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。

基于Matlab的大型火电机组一次调频特性仿真

大型发电机组的一次调频对保持电力系统频率稳定、防止因突发的负荷变动及发电机跳闸等功率突变造成的频率波动,引发连锁反应至关重要。为研究大型火电机组的一次调频特性建立了基于MatlabSimulink工具的仿真平台,并给出了利用此平台进行大型火电机组一次调频特性和影响因素研究的结果。该平台为大型火电机组机炉协调运行方式和参数整定等研究提供了定量分析手段。

应用于电力系统仿真计算的燃气轮机调速系统模型

在对燃气轮机调速系统模型进行理论研究和对国内主流燃气轮机调速系统实际特性进行试验研究的基础上,开展了现有电力系统仿真软件的适用性分析。分析结果发现,现有仿真模型不能代表目前国内主流燃气轮机的调频特性。进一步开展了燃气轮机调速系统建模研究,建立了适用于国内主流燃气轮机调速系统的仿真模型,仿真计算结果与试验结果对比表明该模型能够模拟燃气轮机的实际调频作用。随着国内大批燃气轮机的投入运行,采用该模型进行电力系统仿真计算将能够模拟电力系统的真实系统动态特征,对解决目前国内电力系统安全所面临的问题具有重要意义。

基于PowerFactory的同步发电机控制系统实用模型验证

DIgSILENT公司开发的PowerFactory软件在国内外电力系统分析中得到了日益广泛的应用。然而,PowerFactory软件缺乏国内实用的同步发电机控制系统(励磁、调速、电力系统稳定器)模型和参数库,限制了其研究结论准确度的提高。针对这一问题,基于PSASP实际工程数据,选取实用的同步发电机控制系统模型类型,在PowerFactory中进行了建模实现,并与PSASP软件进行了仿真对比验证。两区域四机系统中的仿真对比结果验证了所建模型的准确性,为获得更为准确的电力系统分析结果打下基础。

具有多性能指标的水轮机调速器非线性设计

根据水电站水力系统具体水工结构的不同,针对水库-引水涵洞-调压室-压力引水管-水轮发电机组水力发电系统,首次建立了用于水轮机调速系统研究的5阶非线性控制模型,利用多性能指标非线性控制设计方法对水轮机调速系统进行设计,通过调整输出函数系数矩阵的值来实现系统的零极点配置。仿真结果表明:多性能指标非线性控制(MINC)设计方法比完全精确线性化(EFL)设计方法具有更好的系统调节性能,在保证系统稳定性的同时能快速调整水轮机速度偏差为零,并且系统具有良好的抗负荷干扰性能,通过输出函数系数矩阵的调整实现协调系统动、静态性能,从而实现水轮机调速系统的高性能调节。

基于改进粒子群算法的水轮发电机组PID调速器参数优化

文中提出一种改进的PSO优化算法,并将该算法应用于水轮发电机组PID调速器参数的优化设计,以水轮发电机组转速偏差的ITAE指标作为改进PSO优化算法的适应度函数。以我国某水电站的真实数据对经过优化后的PID控制规律进行计算机仿真。仿真结果表明利用改进PSO优化算法优化的PID控制规律能有效改善孤网运行条件下水轮机调节系统过渡过程的动态性能。

水轮发电机失磁的动态过程分析

为了分析大型水轮发电机失磁过程和验证失磁保护方案 ,建立了包括水轮机、发电机、调速器和励磁调节装置在内的全系统数学模型 ,并编制了仿真软件。发电机失磁后的动态过程是比较复杂的机电过程 ,发电机组各个环节的结构和参数都将影响它的动态过程。在模拟发电机组上进行了失磁实验和仿真分析 ,实验结果验证了仿真结果的正确性。对某水电站 2 5 0MW的水轮发电机进行了失磁过程的仿真研究 ,仿真结果对工业实际有重要参考价值。

车用柴油机电子调速器的模糊控制研究

应用模糊控制方法对车用柴油机电子调速器的油门执行器位置伺服控制进行研究。模糊控制方法的显著特点是不需要对控制目标建立精确的数学模型。在常规的模糊控制器上提出一种在线修正因子和量化因子的自调整模糊控制器。这种修正算法是基于仿人工智能控制的思想，分析和识别系统的输出状态，动态地、独立地对量化因子和比例因子进行在线修正，以调整整个控制过程不同阶段的控制特性。发动机的台架试验结果证明油门执行机构获得了良好的动态响应特性。

基于遗传粒子群优化算法的调速器执行机构分段线性模型及参数辨识

某些火电厂调速器执行机构调门呈非线性,基于调门整段全开全关曲线计算的执行机构开启和关闭时间常数结果不准确,改进了汽轮机调速器执行机构数学模型。该模型分别采用主、辅分段开启和关闭时间常数反映调门的非线性,其主开启和关闭时间常数通过全开全关曲线线性段计算得到,并结合调门小扰动实验辨识得到执行机构PID参数,再由全开全关实验确定调门分段点及辅开启和关闭时间常数。选用多个测试函数与其他基本智能算法比较,仿真验证了遗传粒子群优化算法(GA-PSO)的有效性;实际电厂算例验证了所建执行机构分段线性模型及参数的有效性。

水轮机模糊调速器研究

本文提出了一种直接测辨模糊控制决策表的新方法，这个方法简单、有效、实用．为克服一般模糊控制存在较大静差的缺陷，本文设计了一种带选择开关的双积分并联复合控制结构，这种结构在克服积分饱和、缩短调节时间、消除静态误差、改善动态品质等方而是非常有效的．

新型电站用柴油机电子调速系统开发与试验研究

针对电站用柴油机开发了一种基于MPC566微控制器的新型电子调速系统。该系统采用全数字化设计方式,利用系统冗余等安全保护措施,使系统具备完善的信号采集、数字调速、CAN总线通信、故障诊断以及系统切换等功能。柴油机台架试验的各项数据表明,该电子调速系统工作稳定,起动平稳迅速,稳态和动态性能良好;在系统关键零部件失效时,系统能实现自动无扰动切换,从而可以有力提高系统安全可靠性。