[發明專利]一種基于機網耦合的汽輪機調門快關仿真建模方法

有效

• 申請號: 201710448074.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107330168B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張寶;顧正皓;樊印龍;吳文健;丁陽俊
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;杭州意能電力技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種基于機網耦合的汽輪機調門快關仿真建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)確定汽輪機DEH控制系統各環節的傳遞函數及模型參數；

2)建立含調門快關的汽輪機DEH控制系統模型，該模型包含轉速反饋和功率反饋的串級雙閉環回路控制系統，將轉速反饋作為外回路主調節，功率反饋作為內回路副調節；

3)建立電網側單機無窮大電網系統模型；

4)以汽輪機功率信號和同步電機轉速信號作為反饋信號，將汽輪機功率信號輸送至電網側同步電機處，同步電機輸出的轉速信號用于轉速反饋，汽輪機DEH控制系統模型和電網側單機無窮大電網系統模型強耦合，建立針對于電力系統發生瞬時故障時的機網耦合調門快關仿真模型；

5)根據汽輪機調門快關邏輯搭建控制邏輯；

6)對汽輪機數字電液控制系統的機網耦合調門快關仿真模型進行仿真驗證；

步驟1)的具體內容如下：

根據汽輪機DEH控制系統的組成和調節過程劃分環節，分為轉速和功率測量環節，頻差放大環節，PID控制環節，電液轉換器和油動機環節及高中低壓缸和再熱環節，推導各個環節的運動方程，確定每一環節的傳遞函數和模型參數；

步驟5)中，仿真驗證的過程如下：

設置調門初始開度及階躍幅度來仿真調門階躍情況，得到調門開度與時間的關系圖，與實際曲線進行對比，驗證汽輪機DEH控制系統模型的正確性；然后通過加載電力系統瞬時故障，對此機網耦合調門快關仿真模型進行調門快關作用效果的仿真。

2.根據權利要求1所述的汽輪機調門快關仿真建模方法，其特征在于，步驟2)的具體內容如下：

步驟2)中，測量的轉速信號通過頻差放大環節進入PID控制環節，功率和轉速控制回路均采用PID調節。

3.根據權利要求1所述的汽輪機調門快關仿真建模方法，其特征在于，

步驟3)中，所述電網系統的整體結構是：汽輪機輸出功率進入同步電機，經由變壓器和雙回線輸電電路給無窮大系統送電，無窮大系統主要的仿真元件包括同步電機、PSS穩定器、勵磁調節器、勵磁機、變壓器、電源、傳輸線路、故障元件和故障定時控制邏輯元件。

4.根據權利要求1所述的汽輪機調門快關仿真建模方法，其特征在于，

步驟5)中，所述的控制邏輯如下：當電力系統發生瞬時故障時，汽輪機組通過調門快關控制邏輯快速關閉調門，減少蒸汽進入量，降低汽輪機輸出功率，與故障時發電機電功率相平衡；等電力系統故障切除恢復后，重新打開調門，恢復至平衡狀態。

5.根據權利要求1所述的汽輪機調門快關仿真建模方法，其特征在于，通過加載三相短路故障進行機網耦合調門快關仿真模型的仿真驗證。