收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于直测功角及暂态能量函数法的同步发电机励磁保护与控制研究

林莉  
【摘要】: 统计数据表明,同步发电机励磁系统故障约占发电机总故障的60%以上,并分为部分失磁与完全失磁。励磁故障可导致发电机失步,进入有励磁异步运行状态或无励磁异步运行状态,如果保护与控制策略不正确,将对发电机造成严重损害,并威胁电力系统的安全。励磁故障涉及发电机的大干扰稳定性,因而使励磁故障保护成为一个复杂并难于解决的问题。目前,国内外的励磁故障保护以静稳定边界或异步阻抗边界作为保护判据,采用发电机输出的电磁功率与励磁电压的关系或机端测量阻抗来间接反应发电机的功率角和转差率,保护的动作效果一直不理想,误动和拒动的情况时有发生;同时,迄今对励磁故障后的控制问题也尚未进行深入的研究。因此,深入研究同步发电机励磁故障的保护与控制原理及方法具有重要的学术价值和良好的应用前景。 论文采用理论分析与数值仿真计算相结合的方法。首先,依据发电机原理和电力系统稳定性控制理论,对励磁故障后的同步发电机组的行为进行仿真计算分析;然后,以此为基础对现行保护的判据进行剖析,找出现行保护在原理上存在的缺陷;最后,提出以直接测量功率角和转子暂态能量函数对发电机励磁故障实施保护与控制的原理及方法。 论文取得的主要研究成果有: ①按研究大干扰稳定性的需要,建立了发电机组及相关系统的数学模型,以当前国内采用的ALSTOM 700MW水轮发电机和QFSN-600-2YHG亚临界汽轮发电机组为原型,通过对励磁故障后发电机端的相关参数的变化进行仿真计算分析发现:发电机励磁下降后导致转子加速,离开同步转速的发电机(特别是汽轮发电机)将迅速产生很大的异步有功功率。因此,在研究发电机失磁故障时,即使是在失磁初期,也必须考虑异步有功功率对发电机机电暂态过程的影响。 ②以励磁故障后发电机端的相关参数的变化为基础,通过对以静稳定边界和异步阻抗边界作判据的两类三种现行励磁保护在原理上存在的缺陷分析,发现:励磁故障是一个大干扰稳定性问题,励磁故障后的发电机的动态功角特性与静态功角特性有很大的差异,已远非正弦曲线,因此基于小干扰稳定性原理、以静稳定边界作判据的保护必然动作不理想;异步边界阻抗判据是一个下移j Xd′的等无功阻抗圆,它可以保证完全失磁后的发电机测量阻抗能进入该阻抗圆,但不能保证完全失磁之外的其它状态(包括不可能失步的状态)不会进入该阻抗圆,因此在系统电压短时下降或发电机突然甩负荷等情况下可能启动该保护使之误动。 ③基于稳定性的原理,提出了直接测量功率角的发电机失磁保护的整定条件和计算方法;按大容量发电厂的结构,建立了励磁及相关系统的数学模型,通过对直接测量功率角的发电机失磁保护的数值仿真结果表明,失磁功角保护能可靠、快速地反应励磁故障。 ④通过对发电机转子暂态能量函数与发电机稳定性的相依关系分析,提出了按发电机转子暂态能量函数对部分失磁的发电机实施减载控制的方法,其减载速度与实时测量的发电机转子势能成正比,可最大限度地保证深度失磁的发电机不失去同步,使非深度失磁的发电机能保留较大的发电功率。通过仿真计算证明了所提方法的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨嗣彭;;比拟电势失磁保护的分析[J];四川大学学报(工程科学版);1981年02期
2 袁和平;30MW发电机无刷励磁及失磁保护的应用[J];硫磷设计与粉体工程;2000年05期
3 王维俭;失磁保护中系统判据(U_(3φ)<)的再议[J];继电器;2002年07期
4 李越冰;赵欣;;发电机失磁及失磁保护分析[J];价值工程;2011年01期
5 宋吉江 ,牛轶霞 ,王兆君;直流调速系统失磁保护新法[J];电气时代;1996年11期
6 谭头连,孙丰;M7120A平面磨床电磁工作台的双继电器失磁保护[J];制造技术与机床;1984年05期
7 姚晴林,祖伟,汪象侃,宋聚忠;整定值自动随有功变化的转子低压型(U_L-P型)失磁保护整定计算的研究[J];继电器;1995年01期
8 张学深,卜秉鑫,王维俭;低励失磁微机保护的研究[J];继电器;1993年01期
9 姚子麟;发电机进相运行对失磁保护的影响[J];浙江电力;1998年06期
10 彭红海,周有庆,胡德;微机型发电机自适应失磁保护的研究[J];电力自动化设备;1999年05期
11 朱洪波,黄家栋;发电机失磁保护外部短路闭锁方法的研究[J];东北电力技术;2004年02期
12 王旅;梁勇涛;;300MW机组失磁保护动作分析[J];继电器;2007年S1期
13 于宁国;大型汽轮发电机失磁保护与低励限制的配合计算[J];大电机技术;1999年05期
14 林国贤;失磁保护与低励限制的整定配合分析[J];福建电力与电工;1998年01期
15 刘志清;大型汽轮发电机失磁保护改进[J];江苏电机工程;2004年05期
16 李院生;闫利伟;刘俊岭;;发电机失磁保护判据的研究[J];中国电力教育;2006年S1期
17 陈洪军;;伊林失磁保护和国内的失磁保护整定原则比较[J];黑龙江电力;2007年03期
18 朱洪波,王玉和,杨艳;小波变换在发电机失磁保护中的应用研究[J];高压电器;2003年05期
19 陈祥霖;BZ—6型汽轮发电机失磁保护[J];继电器;1975年02期
20 易城 ,李莉 ,仇仪杰 ,史世文;应用微型计算机实现的失磁保护与数据采集系统[J];江苏电机工程;1984年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任晓辉;黄巍;陆榛;;福建电网大型机组失磁保护技术原则探讨及计算校验[A];福建省科学技术协会第七届学术年会分会场——提高水力发电技术 促进海西经济建设研讨会论文集[C];2007年
2 吴威;李江;;一起水电厂发电机失磁、过速故障的分析[A];中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2009年年会暨学术交流会论文集[C];2009年
3 邓朝明;;水轮发电机静子线圈扫膛事故原因分析与防范[A];四川、贵州、云南三省水电厂(站)机电设备运行技术研讨会论文集[C];2010年
4 贺元康;;基于小波分析的发电机的失磁保护系统低电压判据[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年
5 姚晴林;张学深;张项安;;微机U_L-P型转子低压失磁继电器动作方程及整定计算的研究——与《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》商榷[A];中国水力发电工程学会继电保护专业委员会成立大会暨学术研讨会学术论文集[C];2005年
6 江涛;;一起典型的机组失磁保护动作行为分析[A];福建省科学技术协会第七届学术年会分会场——提高水力发电技术 促进海西经济建设研讨会论文集[C];2007年
7 Hans-Joachim Herrmann;高迪军;;基于导纳测量方法的发电机失磁保护——极为贴近发电机的运行极限图[A];中国水力发电工程学会继电保护专业委员会2009年年会——暨学术研讨会学术论文集[C];2009年
8 赵闽穗;;黄埔发电厂2号发电机失磁故障分析[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年
9 陈晶;刘明群;吴水军;;励磁限制与相应机组保护配合关系研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2011年
10 ;大型水电机组继电保护配置及相关问题的研究[A];中国水力发电工程学会继电保护专业委员会2009年年会——暨学术研讨会学术论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 林莉;基于直测功角及暂态能量函数法的同步发电机励磁保护与控制研究[D];重庆大学;2007年
2 吕艳玲;超高压发电机失磁过程的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱洪波;基于人工神经网络的发电机失磁保护的研究[D];华北电力大学(河北);2004年
2 王栋一;微机发电机失磁保护技术的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
3 丁建良;基于机网协调的大型机组的保护研究[D];南京理工大学;2012年
4 罗金才;大型发电机组保护与自动装置协调性研究[D];上海交通大学;2009年
5 陈于佶;发电机进相运行对浙江电网稳定性的影响[D];浙江大学;2004年
6 李院生;发电机失磁保护新判据的研究[D];华北电力大学(河北);2007年
7 邹亚麟;大型发电机组励磁故障特性及其保护的研究[D];华北电力大学(北京);2009年
8 李宁;同步电动机的失步仿真及其微机继电保护[D];天津大学;2004年
9 顾亚琴;企业电网继电保护参数的校验与仿真[D];天津理工大学;2007年
10 李鑫婧;特大型水轮发电机变压器组保护的整定与分析[D];华中科技大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978