[發明專利]一種原動機調速系統附加阻尼器控制方法

有效

• 申請號: 201710181843.X
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106911274B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王官宏;李文鋒;李瑩;陶向宇;艾東平;何鳳軍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網重慶市電力公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02J3/24;H02P101/10
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種原動機調速系統附加阻尼器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根據預先定義的原動機調速系統模型計算影響原動機調速系統的機械功率，并將所述機械功率分解為阻尼轉矩和同步轉矩分量，分別獲得功率閉環調節和轉速閉環調節下的補償后附加阻尼系數，根據附加阻尼系數確定阻尼轉矩區間；

構建調速系統附加阻尼器模型，對調速系統的相頻特性相應的補償環節進行相位補償，使得附加阻尼系數為正；

通過下式確定所述轉速閉環控制方式下的附加阻尼系數：

其中，D_GOV1表示轉速閉環控制方式下的附加阻尼系數，ω₀為系統基準角頻率，ω_d為系統振蕩頻率，為調速系統的相位，K_GOV為調速系統的增益；

當D_GOV1＞0時，為原動機調速系統提供正阻尼，反之，則提供負阻尼；

在轉速閉環控制下，原動機調速系統在滯后90°～270°時，為其提供負阻尼，在滯后-90°～90°時提供正阻尼，當且僅當滯后角度達180°時提供的負阻尼分量最大；

通過下式獲取所述功率閉環控制方式下的附加阻尼系數：

其中，D_GOV2表示功率閉環控制方式下的附加阻尼系數，j為拉普拉斯算子，ω₀為系統基準角頻率，ω_d為系統振蕩頻率，為調速系統的相位，K_GOV為調速系統的增益，ΔP_E＝K₁Δδ+K₂ΔE_q'，ΔM_e為電磁轉矩變化量，E′_q為暫態電動勢；

ΔT_M為原動機轉矩增量；Δδ為功角變化量；Δω為轉速變化量；

當D_GOV2＞0時，為原動機調速系統提供正阻尼，反之，則提供負阻尼；

在功率閉環控制下，原動機調速系統在滯后0°～180°時需為其提供負阻尼，在超前0°～180°時提供正阻尼，當且僅當滯后角度達90°時提供的負阻尼分量最大。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述原動機調速系統模型即為Phillips-Heffron：

上式中，M為機組轉子的轉動慣量，ΔT_M為原動機轉矩增量，ΔT_E為發電機的電磁轉矩增量，D為系統阻尼作用，ω為發電機軸速度，ω₀為系統基準角頻率，ω_d為系統振蕩頻率；Δδ為功角變化量，j為拉普拉斯算子，t為時間，Δω為轉速變化量。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，通過下式計算影響原動機調速系統的阻尼轉矩和同步轉矩分量：

上式中，H_GOV(s)表示調速系統的傳遞函數，Δx表示調速系統的控制輸入增量；ΔT_D表示調速系統的阻尼轉矩分量，ΔT_S表示勵磁系統的阻尼轉矩分量反相位，表示調速系統的相位，K_GOV為調速系統的增益。