一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機組的頻率調(diào)節(jié)控制特性對于電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定以及電廠的設(shè)備安全具有重要影響。特別是在某些電網(wǎng)特殊運行方式下，例如直流系統(tǒng)送端孤島運行方式下，直流送端系統(tǒng)有效短路比低，當直流發(fā)生閉鎖故障時，系統(tǒng)將面臨嚴重的頻率穩(wěn)定問題。而系統(tǒng)頻率與機組的調(diào)速控制特性息息相關(guān)，對機組的調(diào)速控制特性進行深入研宄非常必要。傳統(tǒng)的建模分析方法對于機組的調(diào)速控制系統(tǒng)建模過于簡單，不能真實模擬機組的頻率控制特性。
[0003]因此，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能夠模擬真實發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真裝置甚為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置，可以實現(xiàn)機組調(diào)速控制特性的精確仿真，對于電網(wǎng)不同運行方式下的頻率穩(wěn)定問題的研宄具有重要意義。
[0005]本實用新型的目的通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)。
[0006]一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置，設(shè)置有水輪機調(diào)速器仿真裝置、隨動系統(tǒng)仿真裝置、水輪機特性仿真裝置、發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置；
[0007]所述水輪機調(diào)速器仿真裝置的第一輸出端與所述隨動系統(tǒng)仿真裝置的輸入端連接，所述隨動系統(tǒng)仿真裝置的輸出端與所述水輪機特性仿真裝置的第一輸入端連接，所述水輪機調(diào)速器仿裝置的第二輸出端與所述水輪機特性仿真裝置的第二輸入端連接，所述水輪機特性仿真裝置的輸出端與所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置的輸入端連接，所述電機及一次系統(tǒng)仿真裝置的輸出端與所述水輪機調(diào)速器仿真裝置的輸入端連接。
[0008]上述水輪機調(diào)速器仿真裝置設(shè)置有測頻模塊、功率計算模塊、頻差計算模塊、頻率死區(qū)模擬器、頻率調(diào)節(jié)PID模塊、功率調(diào)節(jié)PID模塊、功率給定設(shè)置模塊、功率差值計算模塊、功率死區(qū)模擬器、加法器、運行模式切換器和調(diào)速器運行模式判別器；
[0009]所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置的一個輸出端與調(diào)速器運行模式判別器的輸入端連接，所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置的另一輸出端與測頻模塊、功率計算模塊的輸入端連接，測頻模塊的輸出端與頻差計算模塊的輸入端連接，頻差計算模塊的輸出端與頻率死區(qū)模擬器、調(diào)速器運行模式判別器的輸入端連接，頻率死區(qū)模擬器的輸出端與頻率調(diào)節(jié)PID模塊、加法器的輸入端連接；
[0010]功率計算模塊的輸出端、功率給定設(shè)置模塊的輸出端分別與功率差值計算模塊的輸入端連接，功率差值計算模塊的輸出端與功率死區(qū)模擬器的輸入端連接，功率死區(qū)模擬器的輸出端與加法器的輸入端連接，加法器的輸出端與功率調(diào)節(jié)PID模塊的輸入端連接；
[0011]功率調(diào)節(jié)PID模塊的輸出端、頻率調(diào)節(jié)PID模塊的輸出端、調(diào)速器運行模式判別器的輸出端均與運行模式切換器的輸入端連接，運行模式切換器的輸出端與隨動系統(tǒng)仿真裝置的輸入端連接。
[0012]上述隨動系統(tǒng)仿真裝置設(shè)置有減法器和導葉開啟及分段關(guān)閉特性模擬模塊，所述水輪機調(diào)速器仿真裝置的第一輸出端、所述導葉開啟及分段關(guān)閉特性模擬模塊的輸出端均與減法器的輸入端連接，所述減法器的輸出端與導葉開啟及分段關(guān)閉特性模擬模塊的輸入端連接，所述導葉開啟及分段關(guān)閉特性模擬模塊的輸出端與水輪機特性仿真裝置的輸入端連接。
[0013]上述水輪機特性仿真裝置設(shè)置有水輪機水錘特性模擬模塊和水輪機出力特性模擬模塊，所述隨動系統(tǒng)仿真裝置的輸出端與所述水輪機水錘特性模擬模塊的輸入端連接，所述水輪機水錘特性模擬模塊的輸出端、所述水輪機調(diào)速器仿真裝置的第二輸出端均與所述水輪機出力特性模擬模塊的輸入端連接，所述水輪機出力特性模擬模塊的輸出端與所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置的輸入端連接。
[0014]上述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置設(shè)置有發(fā)電機仿真模塊、機端斷路器仿真模塊、輸電線路仿真模塊和負荷仿真模塊，所述發(fā)電機仿真模塊與所述機端斷路器仿真模塊雙向連接，所述機端斷路器仿真模塊與所述輸電線路仿真模塊雙向連接，所述輸電線路仿真模塊與所述負荷仿真模塊雙向連接。
[0015]本實用新型提供的發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置，設(shè)置有水輪機調(diào)速器仿真裝置、隨動系統(tǒng)仿真裝置、水輪機特性仿真裝置、發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置。該仿真裝置可以實現(xiàn)對水輪機組的調(diào)速控制系統(tǒng)特性的精確仿真，具有結(jié)構(gòu)簡單、仿真結(jié)果精確的特點。
【附圖說明】
[0016]利用附圖對本實用新型作進一步的說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。
[0017]圖1是本實用新型一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實用新型一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置的水輪機組調(diào)速器仿真裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實用新型一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置的隨動系統(tǒng)仿真裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實用新型一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置的水輪機特性仿真裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本實用新型一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置的發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]在圖1至圖5中，包括:
[0023]水輪機調(diào)速器仿真裝置1、隨動系統(tǒng)仿真裝置2、
[0024]水輪機特性仿真裝置3、發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4、
[0025]測頻模塊5、功率計算模塊6、頻差計算模塊7、頻率死區(qū)模擬器8、
[0026]頻率調(diào)節(jié)PID模塊9、功率調(diào)節(jié)PID模塊10、功率給定設(shè)置模塊11、
[0027]功率差值計算模塊12、功率死區(qū)模擬器13、加法器14、
[0028]運行模式切換器15、調(diào)速器運行模式判別器16、
[0029]減法器17、導葉開啟及分段關(guān)閉特性模擬模塊18、
[0030]水輪機水錘特性模擬模塊19、水輪機出力特性模擬模塊20、
[0031]發(fā)電機仿真模塊21、機端斷路器仿真模塊22、
[0032]輸電線路仿真模塊23、負荷仿真模塊24。
【具體實施方式】
[0033]結(jié)合以下實施例對本實用新型作進一步說明。
[0034]實施例1。
[0035]本實施例提供一種發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)仿真裝置，如圖1所示，設(shè)置有水輪機調(diào)速器仿真裝置1、隨動系統(tǒng)仿真裝置2、水輪機特性仿真裝置3、發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4。
[0036]所述水輪機調(diào)速器仿真裝置I的第一輸出端與所述隨動系統(tǒng)仿真裝置2的輸入端連接，所述隨動系統(tǒng)仿真裝置2的輸出端與所述水輪機特性仿真裝置3的第一輸入端連接，所述水輪機調(diào)速器仿裝置的第二輸出端與所述水輪機特性仿真裝置3的第二輸入端連接，所述水輪機特性仿真裝置3的輸出端與所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4的輸入端連接，所述電機及一次系統(tǒng)仿真裝置的輸出端與所述水輪機調(diào)速器仿真裝置I的輸入端連接。
[0037]發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4將發(fā)電機機端三相電壓、定子三相電流以及發(fā)電機并網(wǎng)狀態(tài)信號送入水輪機調(diào)速器仿真裝置1，水輪機調(diào)速器仿真裝置I將開度控制信號送入隨動系統(tǒng)仿真裝置2、將頻率信號送入水輪機特性仿真裝置3，隨動系統(tǒng)仿真裝置2將導葉開度信號送入水輪機特性仿真裝置3，水輪機特性仿真裝置3將發(fā)電機轉(zhuǎn)矩信號送入發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4，發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4根據(jù)收到的轉(zhuǎn)矩信號調(diào)節(jié)一次系統(tǒng)的頻率。
[0038]如圖2所示，水輪機調(diào)速器仿真裝置I設(shè)置有測頻模塊5、功率計算模塊6、頻差計算模塊7、頻率死區(qū)模擬器8、頻率調(diào)節(jié)PID模塊9、功率調(diào)節(jié)PID模塊10、功率給定設(shè)置模塊11、功率差值計算模塊12、功率死區(qū)模擬器13、加法器14、運行模式切換器15和調(diào)速器運行模式判別器16。
[0039]所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4的一個輸出端與調(diào)速器運行模式判別器16的輸入端連接，所述發(fā)電機及一次系統(tǒng)仿真裝置4的另一輸出端與測頻模塊5、功率計算模塊6的輸入端連接，測頻模塊5的輸出端與頻差計算模塊7的輸入端連接，頻差計算模塊的輸出端與頻率死區(qū)模擬器8、調(diào)速器運行模式判別器16的輸入端連接，頻率死區(qū)模擬器8的輸出端與頻率調(diào)節(jié)PID模塊9、加法器14的輸入端