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数字式发电机自动励磁调节系统的建模及其在核能汽轮发电机上的应用研究

查卫华  
【摘要】: 为提高核电机组的运行可靠性和接入系统的安全稳定性,防止在外电网的干扰下核电机组发生长时间的低频振荡,保证机组在暂态稳定的前提下提高其稳定裕度,验证秦山核电二期核电机组所配日产MEC5220型数字式励磁调节器参数对机组阻尼的灵敏性,确定数字式励磁调节器的参数的合理性,优化PSS整定参数,本文利用美国PTI公司研发的PSS/E软件对日产MEC5220型数字调节器的原理进行进行了深入细化的研究,完成了励磁调节器、PSS、发电机、励磁机的建模,描述了该型励磁调节器的性能,分析了产生低频振荡的根本原因,阐明了影响阻尼特性的因素。文章基于建模、仿真和对PSS传递函数的分析研究,对调节器节器原参数进行了优化,对PSS参数进行了合理的整定,闸明了MEC5220型励磁调节器T_B、T_C、K_(PR)、K_(IR)对机组阻尼特性灵敏度的影响,并进行了空载和负载情况下的阶跃试验和大干扰试验,完成了励磁调节器和PSS参数优化前后的比较试验,试验证明了所建数学模型的正确性,参数优化的科学性和合理性。基于对励磁调节器节器性能的分析研究和PSS参数优化,成功的将PSS投入了运行,现场还进行了发电机在不同工况下的阶跃响应试验,试验证明大大地提高了机组的稳定裕度和阻尼特性。 为验证励磁调节器参数整定的合理性和PSS参数优化的科学正确性,在现场进行了500kV系统人工接地故障的实际考验,试验表明故障期间发电机无功在迅速增加,有功迅速恢复,故障消失后有功功率仅波动1.5次,证明机组具有良好的稳定特性和阻尼特性,试验取得了圆满成功。


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