原动机调节系统对电力系统动态稳定影响的研究

论文摘要

随着电网的建设和发展,电力系统动态稳定问题日渐突出。原动机调节系统作为电力系统中的一个重要部分,在维护系统稳定和提高电能质量等方面起着非常重要的作用;为了更好地开展区域互联电网稳定性分析,研究原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响十分必要。本文从原动机调节系统的频率响应特性和阻尼特性入手,对原动机调节系统的数学模型进行了归纳和简化。从机理上研究了原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响,在时域和频域两方面对机理分析结论进行了验证,得出了一般性结论。本文所作的主要工作和结论有:1、研究了原动机调节系统影响电力系统动态稳定的机理。它通过改变机械转矩影响转子运动,从而影响电力系统动态稳定;2、在Phnlips-Heffron模型中引入原动机调节系统传递函数模型,对其进行了频率响应特性及阻尼特性分析;3、在单机无穷大系统中,研究了原动机调节系统主要参数对电力系统动态稳定的影响,通过频域小干扰计算和时域Prony分析,验证了机理分析结论的正确性;4、三机系统中进行的原动机调节系统的频率响应、阻尼特性分析以及时域仿真计算研究表明,原动机调节系统影响电力系统动态稳定的机理分析的结论同样适用于多机系统。5、多机系统中,原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响除了与它本身的模型参数有关外,还与机组对某个振荡模式的相关程度有关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 原动机调节系统阻尼特性研究现状
• 1.3 小干扰稳定的描述
• 1.4 本论文完成的工作
• 第二章 分析方法及稳定判据
• 2.1 分析方法和稳定判据
• 2.2 PSD-SSAP关于小干扰稳定的计算方法
• 第三章 原动机调节系统对电力系统动态稳定影响的机理分析
• 3.1 包含原动机调节系统的PHILLIPS-HEFFRON模型
• 3.2 机械转矩对电力系统动态稳定的影响
• 3.3 转速闭环调节的原动机调节系统机理分析
• 3.4 功率闭环调节的原动机调节系统机理分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 原动机调节系统的阻尼特性分析
• 4.1 模型及其简化
• 4.1.1 汽轮机及其调节系统模型简化
• 4.1.2 水轮机及其调节系统模型简化
• 4.2 简单系统的机械转矩的分解及阻尼特性分析
• 4.2.1 简单模型的频率分析
• 4.2.2 简单模型经典参数下仿真计算
• 4.3 基于详细模型的原动机调节系统转速闭环仿真校核
• 4.3.1 详细调节系统模型的转速闭环方式下的频率特性及时域仿真计算
• 4.3.2 液压系统放大倍数（Kep）对阻尼特性的影响
• ei)对阻尼特性的影响'>4.3.3 液压系统积分系数(K_ei)对阻尼特性的影响
• 4.4 单机无穷大系统中振荡频率对原动机调节系统阻尼特性的影响
• 4.4.1 简单模型下发电机动能对特征值和阻尼比的影响
• 4.4.2 详细模型下时域仿真及Prony分析
• 4.5 高压缸功率自然过调系数λ对电力系统动动态稳定的影响
• 4.6 本章小节
• 第五章 三机系统中原动机调节系统对电力系统动态稳定的影响
• 5.1 稳定计算用潮流文件以及稳定文件
• 5.2 典型参数下频域小干扰分析及时域仿真
• 5.3 调节系统放大倍数对电力系统动态稳定的影响
• 5.4 不同振荡频率下原动机调节系统阻尼特性分析
• 5.4.1 负阻尼区域原动机调节系统阻尼特性分析
• 5.4.2 正阻尼区域原动机调节系统阻尼特性分析
• 5.5 机组的相关性强弱对电力系统动态稳定的影响程度分析
• 5.6 本章小节
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文