[发明专利]一种半速核电机组自然扭振频率的计算方法

摘要

本发明是一种半速核电机组自然扭振频率的计算方法。包括以下步骤1）获取半速核电机组集中质量块的转动惯量、各质量块之间的刚度系数；2）建立以上半速核电机组的转动惯量矩阵和刚度系数矩阵；3）计算半速核电机组的转动状态方程的状态空间矩阵；4）通过特征值计算方法，确定状态空间矩阵的特征值。本发明设计了一种新的特征值应用算法，该算法以半速核电机组的转动惯量矩阵、机组质量块之间的刚度系数矩阵为基础，利用转动状态方程，利用参数标幺化，统一电气系统和机械系统接口模型。本发明适用于半速核电机组自然扭振频率的计算，与实际工程结合度高，可应用于此类核电机组次同步振荡分析。

主权项

一种半速核电机组自然扭振频率的计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)获取半速核电机组集中质量块的转动惯量、各质量块之间的刚度系数；2)建立以上半速核电机组转动惯量矩阵和刚度系数矩阵；3)计算半速核电机组转动状态方程的状态空间矩阵；4)通过特征值计算方法，确定状态空间矩阵的特征值；上述步骤2)建立以上转动惯量矩阵和刚度系数矩阵的方法如下：对于半速核电机组，发电机电气角速度两倍于机械角速度，记发电机机械角速度为ω(m)，电气角速度为ω(e)，则有：ω(e)＝2ω(m)  (1)根据发电机功率、转矩和角速度的关系：设功率守恒，则可得：Te(m)＝2Te(e)  (2)即扭振机械方程中的电磁转矩Te(m)两倍于电气方程中的电磁转矩Te(e)；Midω(m)dt=Ti-1,i-Ti,i+1-TD-Te(m)dδdt=ω0(ω(m)-1)---(3)]]>式中Ti‑1，i、Ti，i+1分别表示发电机转子质点两端的内扭矩，TD表示阻尼转矩，ω0＝2πf0＝314.16rad/s；其中Ti‑1，i＝Ki‑1，i(δi‑1‑δi)，Mi，Ki‑1，i即对应的转动惯量和刚度系数；各质量块的运动方程可综合写为如下矩阵形式：[M]{X··}+[D]{X·}+[K]{X}={T}---(4)]]>式中：转动惯量矩阵——阻尼矩阵——刚度矩阵——转矩向量——{T}＝[T1 T2......Tm‑1 ‑Te]T转角向量——{X}＝[δ1 δ2......δm]T。