機(jī)電耦合作用下汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振研究.pdf

1、隨著串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置和高壓直流輸電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,使得電力系統(tǒng)次同步振蕩和汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振問題日益突出,嚴(yán)重的機(jī)電耦合作用將直接導(dǎo)致大型汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸系的嚴(yán)重破壞,造成重大事故,危及電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本文針對機(jī)電耦合作用下的汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振問題進(jìn)行研究,主要的研究內(nèi)容如下:
　　 首先,針對傳統(tǒng)Prony算法和小擾動(dòng)分析方法在分析次同步振蕩問題上的局限性,本文提出了改進(jìn)分段Prony算法,將選定的

2、觀測窗口按一定的規(guī)則分成幾段,應(yīng)用所有分段內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)構(gòu)造整體樣本矩陣,可計(jì)及整個(gè)觀測窗口內(nèi)的誤差平均效應(yīng);基于加Kaiser窗FFT分析與“能量級(jí)”篩選,提出了一種新的振蕩模式提取方法。將改進(jìn)分段Prony算法同時(shí)域仿真結(jié)合分析次同步振蕩問題,二者可以相互驗(yàn)證和互為補(bǔ)充。仿真結(jié)果表明,本文算法可提高分段Prony算法的計(jì)算效率和結(jié)果的可信度,避免了基于奇異值分解定階的改進(jìn)Prony算法存在的模態(tài)丟失現(xiàn)象。
　　 其次,從整個(gè)電

3、力系統(tǒng)角度,采用Matlab/Simulink仿真軟件,對幾種不同類型電力系統(tǒng)進(jìn)行建模,仿真分析了傳統(tǒng)大擾動(dòng)引起的扭振、串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置引起的次同步諧振以及含高壓直流輸電系統(tǒng)的次同步振蕩問題,并就不同運(yùn)行方式及不同故障對次同步振蕩和軸系扭振的影響進(jìn)行了研究,所得的結(jié)論可為電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行提供指導(dǎo)與參考;
　　 最后,從機(jī)械側(cè)角度,以某660MW超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組軸系為研究對象,采用計(jì)算精度更高的有限元法計(jì)算其扭振特性及激勵(lì)下的扭