[发明专利]一种水电机组经直流送出系统的调速器参数整定方法

摘要

本发明公开了一种水电机组经直流送出系统的调速器参数整定方法，包括：建立水轮机调速器稳定性分析模型；得出发电机及其外部系统的传递函数，水轮机线性化模型的传递函数和调速器线性化模型的传递函数；求出水轮机调速器稳定性分析模型对应的闭环传递函数以及调速系统的闭环特征方程，然后利用劳斯稳定判据得到使调速系统稳定的暂态下降率取值范围以及缓冲时间常数取值范围；在使调速系统稳定的暂态下降率取值范围以及缓冲时间常数取值范围内进行时域仿真，得出水轮机调速器的最优参数。本发明采用了水轮机调速器稳定性分析模型，并结合劳斯稳定判据和时域仿真最终得到水轮机调速器的最优参数，鲁棒性更强。本发明可广泛应用于电力领域。

主权项

1.一种水电机组经直流送出系统的调速器参数整定方法，其特征在于：包括以下步骤：建立水轮机调速器稳定性分析模型；根据水轮机调速器稳定性分析模型得出发电机及其外部系统的传递函数，水轮机线性化模型的传递函数和调速器线性化模型的传递函数；根据发电机及其外部系统的传递函数，水轮机线性化模型的传递函数和调速器线性化模型的传递函数求出水轮机调速器稳定性分析模型对应的闭环传递函数以及调速系统的闭环特征方程，然后根据调速系统的闭环特征方程利用劳斯稳定判据得到使调速系统稳定的暂态下降率取值范围以及缓冲时间常数取值范围；在使调速系统稳定的暂态下降率取值范围以及缓冲时间常数取值范围内进行时域仿真，得出水轮机调速器的最优参数；所述发电机及其外部系统的传递函数G_d(s)的表达式为：其中，ΔP(s)为机械功率变化量与电磁功率变化量的差值，Δf(s)为频率变化量，T_M为发电机的惯性时间常数，D为发电机内部阻尼系数，K_f为外部阻尼系数，s为拉普拉斯算子；所述水轮机线性化模型的传递函数G_ht(s)的表达式为：其中，T_w为水启动时间，s为拉普拉斯算子；所述水轮机调速器为加速度‑缓冲型调速器，所述加速度‑缓冲型调速器线性化模型的传递函数G_gov(s)的表达式为：其中，b_p为永态下降率；b_t为暂态下降率；T_d为缓冲时间常数；T_n为测量加速时间常数，T_1v为测量惯性时间常数；T_y为主配压阀和主接力器时间常数，T_G为导叶伺服电动机时间常数，s为拉普拉斯算子。