600MW汽轮发电机组励磁系统建模研究

摘要

发电机励磁系统对电力系统的电压控制和稳定控制具有重要作用。随着电力系统的发展，我国电网规模越来越大，通过电力系统稳定计算以确定系统最优运行工况是提高系统稳定性的一个重要手段，而电力系统安全稳定计算的关键是建立准确的数学模型和采用与实际系统相吻合的模型参数。新的《电力系统安全稳定导则》提出了用详细模型和实测参数进行稳定计算的要求。因此，励磁系统建模已成为实际运行系统提高稳定分析水平的关键。 目前IEEE等国际组织已经提出了各种标准化的励磁系统模型可供选择。一旦模型的结构确定下来，下一步工作就是确定模型的参数。一个精确的励磁系统模型不但要考虑励磁系统各个元件的特性，如自动电压调节器AVR、电力系统稳定器PSS、励磁机、电压电流变换器等，还应该能反映它们之间的线性的或非线性的相互作用。因此，对现场运行的励磁系统进行辨识试验，根据现场采集的数据进行励磁系统参数辨识，从而建立起准确的励磁系统模型，是一项非常重要的工作。 本文深入研究了大型汽轮发电机组励磁系统中常用的三机无刷励磁系统的结构特性和建模原理，以福建华阳后石电厂600MW汽轮发电机组为例，利用MATLAB/SIMULINK和智能辨识法对发电机组励磁系统进行建模和辨识，得到的模型放入电力系统软件PSS/E中进行仿真校验，得到最符合实际运行情况的模型。从而总结出一套完整的包括建模、参数辨识和模型仿真校验的大型汽轮发电机组的建模流程。发电机励磁系统的准确模型有助于预测系统性能，监测系统状态，从而提高系统安全性和稳定性。