大型發(fā)電機組保護與自動裝置協(xié)調(diào)性研究.pdf

1、近幾十年來，隨著經(jīng)濟水平的提高，我國的電力行業(yè)也迅速發(fā)展。電力系統(tǒng)規(guī)模日趨龐大，機組容量不斷增加，電壓等級進一步提高。可以預(yù)見的將來，我國電網(wǎng)必將聯(lián)合成一個統(tǒng)一整體。如何提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性成為了現(xiàn)階段研究的一個熱點問題。近幾年來，由于電壓不穩(wěn)、頻率波動和擾動等因素而導(dǎo)致電網(wǎng)瓦解的事故在國內(nèi)外的一些大電網(wǎng)中多次發(fā)生，造成長時間大面積的停電和巨大的經(jīng)濟損失。在這樣的背景下，對發(fā)電機組繼電保護和自動裝置之間的協(xié)調(diào)進行研究有著重要的意

2、義。發(fā)電機的各種保護應(yīng)該適應(yīng)電網(wǎng)運行方式的變化，并且能與自動裝置達到最佳配合，從而保證整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。國內(nèi)早期由于廠網(wǎng)并沒有分開，所以這個問題沒有得到重視。目前對發(fā)電機異常運行狀況的保護與系統(tǒng)保護的配合，也沒有有效分析，本文系統(tǒng)的總結(jié)了國內(nèi)外對大型機組涉及機網(wǎng)協(xié)調(diào)保護和自動裝置的研究，在加深對其理解的基礎(chǔ)之上，分析了國內(nèi)電力系統(tǒng)向高電壓、大容量、大機組方向發(fā)展后對機網(wǎng)協(xié)調(diào)保護的需求。并針對低勵限制與失磁保護、過勵限制與保護、勵磁系

3、統(tǒng)參數(shù)整定等方面進行了較為深入的研究。本文主要在以下幾個方面進行了分析和研究：通過學(xué)習(xí)和研究確定多機電力系統(tǒng)廣泛配置PSS是可行的。PSS參數(shù)優(yōu)化后可以更好的抑制系統(tǒng)振蕩，在多機電力系統(tǒng)中廣泛配置PSS時，可以全面提高所有機電振蕩模式的阻尼，而不會出現(xiàn)某個機電振蕩模式的阻尼有工程意義的減少的情況，也不會過多的降低非機電模式的阻尼。在建立發(fā)電機和勵磁系統(tǒng)模型基礎(chǔ)之上，通過matlab仿真得出結(jié)論：勵磁系統(tǒng)的放大倍數(shù)K A主要影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸

4、出。隨著K A的增加，系統(tǒng)逐漸開始跟蹤輸入的變化而變化。但是，當(dāng)K A取得太大時，系統(tǒng)開始出現(xiàn)振蕩。此外，隨著K A的增加，系統(tǒng)的上升時間和峰值時間都在減少。時間常數(shù)T A對系統(tǒng)的時域響應(yīng)并無實質(zhì)性影響，僅僅對超調(diào)量有很細微的影響。論文推導(dǎo)了失磁保護動作特性從阻抗平面到P-Q平面的轉(zhuǎn)換公式，在P-Q平面上使大機組失磁保護與自動勵磁調(diào)節(jié)器低勵限制的動作特性曲線相互配合，研究了自動勵磁調(diào)節(jié)器低勵限制在發(fā)電機允許進相運行時的整定問題。機組的失