水輪機調速器超低頻振蕩仿真及其控制器的研究.pdf

1、隨著水輪機調速系統(tǒng)的不斷發(fā)展，調速系統(tǒng)對電網低頻振蕩的影響越來越引起人們的關注。通過理論分析發(fā)現，調速系統(tǒng)不僅會影響電網低頻振蕩阻尼特性，還會向電網注入比低頻振蕩頻率更低的超低頻振蕩模態(tài)，它經常在調速系統(tǒng)動作時出現，嚴重威脅著電網安全穩(wěn)定運行。
　　在實際系統(tǒng)中水輪機調速器的控制參數，通常是通過階躍響應、沖激響應等實驗手段，并結合曲線擬合等方法求得的，建模參數往往存在一些誤差，因此其參數存在不確定性。另一方面，水輪機調速系統(tǒng)是典型

2、的非最小相位系統(tǒng)，因此本論文中采用線性矩陣不等式方法設計魯棒控制器。
　　本文中，主要對水輪機調速系統(tǒng)超低頻振蕩仿真分析和其控制器的設計進行了研究。論文中，對小干擾穩(wěn)定性分析理論進行簡單闡述，主要介紹了小干擾穩(wěn)定分析的理論、方法以及步驟，分別對單機無窮大系統(tǒng)和多機系統(tǒng)進行了分析，并且搭建了電力系統(tǒng)主要組成子模塊的數學模型。
　　以7型水輪機調速系統(tǒng)為算例，通過轉矩分析理論，詳細分析了水輪機調速系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩時對電力系

3、統(tǒng)阻尼特性的影響，并在Matlab/Simulink軟件中，分別對7型水輪機調速系統(tǒng)、6型水輪機調速系統(tǒng)以及PID型水輪機調速系統(tǒng)進行仿真驗證，并對仿真結果進行分析比較。通過對仿真結果分析，還驗證了電力系統(tǒng)發(fā)生超低頻振蕩是由于多臺機組調速器參數的不合理(改變)，并且它們之間相互作用，使得系統(tǒng)阻尼比嚴重下降而引起的，而僅僅一臺機調速器參數的改變并不能使系統(tǒng)發(fā)生超低頻振蕩。
　　闡述了線性矩陣不等式的理論基礎及相關引理，針對典型的非最