基于水轮机内特性模型的水电机组振荡分析及控制

李 凌华
广东水电云南投资金平电力有限公司 云南省红河州 661500

摘要

水电机组在实际运行的过程中经常会受到各种因素的影响出现超低频率振荡问题，对机组造成非常严重的影响，导致机组无法安全、稳定的运行。为了能够明确水电机组出现超低频率振荡问题的原因，首先结合实际情况设置了单机无穷大系统以及单机带负荷系统，在此基础上，对考虑励磁以及电力系统稳定器，或者是不考虑励磁以及电力系统稳定器这两种情况下两个系统的状态空间模型进行研究与分析，最终得出相应的振荡模式。之后利用振荡能量级理论知识来对系统在实际运行过程中主要的振动模式进行评估与分析，发现非无穷大系统与其他系统相比较，在运行的过程中出现超低频振荡问题的概率更大，并明确了造成这种问题的主要原因。除此之外，在单机带负荷系统的基础上，建立了相应的状态空间模型，利用状态空间模型，研究并分析励磁和 PSS 对系统运行时出现超低频振荡问题的影响程度，并明确了影响该系统的相关因素，最终发现通过对调速器进行合理的调整，合理的增长期比例或者是将积分环节增益比值适当增加能够有效的避免机组运行过程中出现超低频振荡问题。最后通过开展仿真实验工作对励磁、调速器等各种因素对超低频振荡问题产生的影响进行验证与分析，并利用单机无穷大系统对上述所提出的评估系统主导的振荡模式的方法是否正确进行验证。

关键词

超低频振荡；状态空间模型；励磁环节；参数

参考

[1]邓伟，王德林，魏蒙希，等．水轮机调速器参数对电力系统超低频振荡的影响[J]．电网技术，2019，43(4)：[2]刘春晓，张俊峰，陈亦平，等．异步联网方式下云南电网超低频振荡的机理分析与仿真[J]．南方电网技术.[3]张建新，陈刚，周剑，等．采用调速器附加阻尼控制抑制异步后云南电网超低频振荡[J]．南方电网技术，2018.