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年第卷第期南方电网技术研究与分析
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汽轮机侧引发的电网低频振荡分析
文贤馗,王家胜
贵州电力试验研究院,贵阳
摘要:汽轮发电机组功率振荡可能诱发电网的低频振荡。分析了汽轮机调节系统波动的原因,涉及其控制器部分、伺服
系统、执行机构、阀位反馈系统和功率反馈系统。以控制器部分为例,可能的原因有:调门流量特性曲线与实际偏差大、
调节系统速度变动率过小、调节系统迟缓率过大、重叠度设置过大和调节器的控制参数设置不当。针对各种可能
的情况提出了相应的预防措施。
关键词:低频振荡;共振机理;汽轮机;数字电液调节系统


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电力系统运行机组问有时会出现频率范围在. 功率控制模式
.~.的低频振荡。低频振荡的机理研究一直功率控制主要有两种模式见图川:
以来都是电力学者的研究重点。负阻尼机理研究阀位控制。阀门开度直接由操作员设定进
最早,但在实际系统中有负阻尼机理无法解释的行控制。根据设定所要求的开度,与阀门位置
低频振荡现象【;另一机理是共振机理,该理论指简称阀位反馈信号进行比较后,输出控制信号
出电力系统中持续周期性小扰动会迫使电力系统强到伺服系统,从而控制执行机构即调节汽门的
迫振荡,当扰动频率与电力系统自然振荡频率相同开度,达到改变功率的目的。
或接近时,产生共振。电力系统还存在原动机功率反馈控制。接收现场功率信号与
功率扰动源,可能对电网产生较大的扰动】。此外给定功率进行比较后,送到控制器进行差值放大,
还有参数谐振、分叉理论和混沌现象等几种机理。综合运算输出阀门开度信号,与阀位反馈信号进行
本文从汽轮机控制系统出发进行研究,对造成比较后,输出控制信号到伺服系统。
机组负荷振荡的原因进行分析。
汽轮机调节系统简介
汽轮机的调节系统主要有两种:液压调节和数
字电液调节—,
,目前国内单机容量在以上的机组图功率控制原理框图
几乎全部采用了。.
南方电网技术第卷
. 汽轮机调节系统对机械功率的影响.. 调节器的控制参数设置不当
汽轮机的机械功率为高压缸和中低压缸的功在控制回路中, 调节器的控制参数如果设
率之和。分析显示:汽轮机组机械功率的变化跟置不当,在被调参数受到扰动时,就会造成调节系
渊节阀门开度的变化成正比关系。调门快速波动将统的不稳定而引起执行机构的波动。因此,在新机
造成汽轮机功率快速波动,若调节阀门稳定不动, 组启动前一定要结合同类型机组的经验合理地选择
汽轮机功率将不会快速波动,其他热力参数的变调节器的控制参数,在启动过程中加强监视并
化造成机械功率的变化较慢,不会落人低频振荡进行合理调整。
的范围。伺服系统
.. 阀门控制卡
调节系统波动的原因及预防措施
为了防止伺服阀卡涩,一般都在阀门控制卡处
. 控制器部分为伺服阀整定合适的振荡电压,用以保证调速汽¨
.. 调门流量特性曲线与实际偏差大有微小的波动颤振。整定的振荡电压以小能用肉
调门流量特性曲线是指调门开度和流量之问的眼观察到调门波动为宜。在机组正常运行, 如振
关系曲线,在负