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      高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法

      文檔序號:7448953閱讀:268來源:國知局
      專利名稱:高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法
      高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于高壓輸電技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法。尤其涉及火力發(fā)電廠大型汽輪發(fā)電機組、高壓直流輸電引起的電力系統(tǒng)次同步振蕩而提供一種基于可觀測度與可控度的多模態(tài)次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)的優(yōu)化方法,適用于生產(chǎn)實踐。
      背景技術(shù)
      我國煤炭資源主要蘊藏在西部,而大量電力負荷位于東部地區(qū),這使得“西電東送”戰(zhàn)略成為我國電力發(fā)展的方針政策。由于高壓直流輸 電(High-Voltage Direct Current, HVDC)技術(shù)在遠距離輸電上的優(yōu)越性,使得其在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。在我國內(nèi)蒙、山西、陜西等煤炭基地的大型火力發(fā)電廠由于本地負荷較低,這種發(fā)電機組通過高壓直流對電網(wǎng)輸電將成為我國電網(wǎng)普遍的一種輸電模式。在一定條件下由于機網(wǎng)動態(tài)I禹合作用,高壓直流輸電可以引起軸系扭振不穩(wěn)定問題,因為不像串聯(lián)電容補償那樣存在諧振電路,所以稱為次同步振蕩。
      汽輪發(fā)電機是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備,高壓直流輸電在一定條件下會引起次同步振蕩,嚴重威脅汽輪發(fā)電機組的安全。國內(nèi)外多次發(fā)生次同步振蕩導(dǎo)致軸系損壞的惡性事故,造成了巨大的經(jīng)濟損失。采取有效的次同步振蕩阻尼控制方法,具有重大的經(jīng)濟和社會效益。
      目前常用的一種抑制次同步振蕩的方法是附加次同步阻尼控制器,這在一定程度上緩解了次同步振蕩所帶來的問題,但是我國部分發(fā)電廠大型火電機組出現(xiàn)了即使采取高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器后,依然出現(xiàn)軸系扭轉(zhuǎn)振蕩,甚至發(fā)現(xiàn)發(fā)電機組軸系出現(xiàn)了裂紋,暴露了當(dāng)前次同步阻尼控制器抑制效果欠佳、缺乏高效的參數(shù)設(shè)計等問題。發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明針對目前多模態(tài)次同步振蕩缺乏高效的阻尼控制方法的不足,提出了一種高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法,其中模態(tài)可觀測度和可控度是設(shè)計次同步振蕩阻尼控制器的關(guān)鍵技術(shù),其特征在于,所述方法包括以下步驟:
      (1)對汽輪發(fā)電機組軸系進行模態(tài)分析;
      (a)將汽輪發(fā)電機組軸系方程線性化,得到多質(zhì)量塊彈簧模型;
      權(quán)利要求
      1.一種高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟: (O對汽輪發(fā)電機組軸系進行模態(tài)分析; (2)計算各個模態(tài)的可控度與可觀測度; (3)實測汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩,并進行模態(tài)濾波; (4)計算電磁轉(zhuǎn)矩相位滯后,并進行相位補償; (5)基于各模態(tài)的可觀測度與可控度協(xié)調(diào)優(yōu)化次同步振蕩阻尼控制器放大倍數(shù)。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,步驟(I)對軸系進行模態(tài)分析方法如下:
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,步驟(2)所述可觀測度與可控度計算方法如下: 采用下式計算各個次同步振蕩模態(tài)的可控度和可觀測度C。J。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,步驟(5)中所 述放大倍數(shù)kn的優(yōu)化,其計算方法如下。
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      全文摘要
      本發(fā)明公開了屬于高壓輸電技術(shù)領(lǐng)域的一種高壓直流輸電附加次同步振蕩阻尼控制器參數(shù)優(yōu)化方法。其過程為以對汽輪發(fā)電機組軸系進行模態(tài)分析為基礎(chǔ),計算軸系各次同步振蕩模態(tài)的可觀測度與可控度,在利用超前滯后環(huán)節(jié)進行相位校正的基礎(chǔ)上,協(xié)調(diào)優(yōu)化多模態(tài)高壓直流輸電次同步振蕩阻尼控制器中各個模態(tài)的放大倍數(shù),以更有效地抑制高壓直流輸電引起的汽輪發(fā)電機組多模態(tài)次同步振蕩現(xiàn)象。該方法能夠在汽輪發(fā)電機組發(fā)生多模態(tài)次同步振蕩時提供有效的阻尼控制,保障大型汽輪發(fā)電機組軸系的安全。
      文檔編號H02J1/00GK103208795SQ201310086580
      公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
      發(fā)明者徐衍會 申請人:華北電力大學(xué)
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