云南水電機(jī)組功頻控制中有功功率振蕩的預(yù)防研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性變得越來越重要,低頻振蕩作為威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行的主要因素之一時(shí)時(shí)刻刻都有可能發(fā)生。機(jī)組的功頻控制中有功功率振蕩是引起電力系統(tǒng)低頻振蕩的主要原因之一,針對(duì)機(jī)組側(cè)的功率振蕩,云南電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)施了機(jī)組低頻振蕩的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與解列保護(hù)裝置,但是針對(duì)機(jī)組側(cè)的功率振蕩預(yù)防的研究還屬于空白。
　　本課題依托于云南電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目《云南水火電機(jī)組功率振蕩的預(yù)防與解除研究》,選擇云南水電機(jī)組為研究對(duì)象,針

2、對(duì)云南水電站的水頭季節(jié)性變動(dòng)大、導(dǎo)葉開度非線性等問題展開了研究。首先,基于水輪機(jī)的相似理論與運(yùn)動(dòng)相似率分析推導(dǎo)出了工作水頭與水輪機(jī)組有功功率之間的關(guān)系,在理想的水輪機(jī)組模型的基礎(chǔ)上引入水頭變動(dòng)干擾,仿真驗(yàn)證了水頭變動(dòng)對(duì)水輪機(jī)組有功功率調(diào)節(jié)品質(zhì)的影響;其次,通過動(dòng)態(tài)試驗(yàn)擬合出存在導(dǎo)葉開度非線性水輪機(jī)組的導(dǎo)葉開度與機(jī)組有功功率之間的函數(shù)關(guān)系,在理想模型基礎(chǔ)上引入了此函數(shù)關(guān)系,仿真驗(yàn)證了開度非線性存在導(dǎo)致不同開度范圍的水輪機(jī)組有功功率調(diào)節(jié)品質(zhì)

3、變差的結(jié)論;最后,針對(duì)存在振蕩隱患的水輪機(jī)組分別在工程應(yīng)用上和理論研究上提出了改進(jìn)的控制方案。工程上基于自適應(yīng)控制策略分別提出了水頭自適應(yīng)控制方案與導(dǎo)葉開度自適應(yīng)控制策略,并建模仿真驗(yàn)證了改進(jìn)控制方案的合理性;在理論研究層面提出基于二次性能指標(biāo)的單神經(jīng)自適應(yīng)PID控制算法,通過與經(jīng)典PID控制效果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了單神經(jīng)元自適應(yīng)PID在水輪機(jī)組有功功率調(diào)節(jié)振蕩預(yù)防中應(yīng)用的可行性。
　　通過本課題的研究,減小了云南水電站由于季節(jié)性水頭