贯流式机组孤网运行过渡过程调节品质研究

摘要

随着我国开始对低水头河流及潮汐水力资源的开发，贯流式水电机组的应用也不断增加，但贯流式机组由于自身具有水头低、水流惯性大、机组惯量小，且在过渡过程中水体附加转动惯量占整体转动惯量比重较大等特点，其在孤网模式下运行调节品质较差，在带超过40％负荷时机组不易稳定，严重时导致孤网崩溃。所以对贯流式机组孤网运行的研究对其在孤网中的稳定运行有非常重要的意义。
　　本文针对贯流式水轮发电机组自身特点，在PSCAD仿真软件中建立了水-机-电结合的仿真模型，通过仿真结果分析了在大、小两种开度下，贯流式机组孤网运行，机组受到负荷扰动时，PID参数、导叶及桨叶开启和关闭时间、导叶及桨叶接力器反应时间常数，负荷扰动量，机网容量占比等因素对机组运行状态的影响。
　　仿真结果表明，机组的调节品质及稳定性在小开度下优于大开度。而主要影响机组调节品质的主要因素有比例增益、积分增益、导叶桨和叶关闭时间、负载扰动量和机网容量占比。比例增益在小开度下对转速最大偏差值的影响相比于大开度更为明显；积分增益同样的在小开度下对转速偏差最大值影响较大，而在大开度下对调节时间影响较大；导叶及桨叶关闭时间在大开度下对机组出力影响较大；负载扰动量在小开度下的调节品质略微优于大开度下；在大开度下，不同机网占比对调节时间影响较大，在小开度下，对转速最大偏差值影响较大，且在小开度下机组的运行的稳定性优于大开度下。

目录

声明

1.绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状及主要内容

1.3研究的主要内容

2.过渡过程计算的基本方程及计算方法

2.1.基本方程

2.2边界条件

2.3电气模型

2.4本章小结

3.水轮机控制系统

3.1调速器调节规律类型

3.2被控机组在小（孤网）电网运行时参数推荐

3.3PID调节参数选取原则

3.4本章小结

4.机组孤网运行过渡过程实例计算及分析

4.1电站概况

4.2电站及机组参数

4.2实例仿真结果及分析

4.3本章小结

5.总结与展望

5.1全文总结

5.2展望

致谢

参考文献