600MW火電機(jī)組動(dòng)態(tài)特性仿真研究

600MW火電機(jī)組動(dòng)態(tài)特性仿真研究摘要：本文以600MW火電機(jī)組為研究對(duì)象，使用全文統(tǒng)一的仿真平臺(tái)進(jìn)行機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性仿真研究。通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制參數(shù)和發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制參數(shù)，分析了機(jī)組在不同負(fù)荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并進(jìn)一步探討了調(diào)整控制參數(shù)對(duì)于機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的影響。研究結(jié)果表明，調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的P、I、D控制參數(shù)能夠顯著提高機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而調(diào)整發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)滑壓環(huán)的控制參數(shù)則對(duì)機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性影響不大。關(guān)鍵詞：600MW火電機(jī)組；動(dòng)態(tài)特性；仿真研究；控制參數(shù)Abstract:Thispapertakesthe600MWthermalpowerunitastheresearchobject,andusesaunifiedsimulationplatformthroughoutthewholepapertosimulateandstudythedynamiccharacteristicsoftheunit.Byadjustingthecontrolparametersofthegeneratorexcitationsystemandthegeneratorregulationsystem,thedynamicresponsecharacteristicsoftheunitunderdifferentloadsareanalyzed,andtheinfluenceofadjustingthecontrolparametersonthedynamiccharacteristicsoftheunitisfurtherexplored.TheresearchresultsshowthatadjustingtheP,I,andDcontrolparametersofthegeneratorexcitationsystemcansignificantlyimprovethedynamicresponsecharacteristicsoftheunit,whileadjustingthecontrolparametersoftheslidingpressureringofthegeneratorregulationsystemhaslittleeffectonthedynamicresponsecharacteristicsoftheunit.Keywords:600MWthermalpowerunit;dynamiccharacteristics;simulationstudy;controlparameters一、引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)于電力的需求越來(lái)越大?；痣姀S作為我國(guó)電力生產(chǎn)的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證電力供應(yīng)、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義。在火電廠的運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性是影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。因此，對(duì)于機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行深入研究，對(duì)于保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。二、機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性是指機(jī)組在接受外界負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)的響應(yīng)特性。一般來(lái)說(shuō)，研究機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性需要考慮以下幾個(gè)方面：1.機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度是指機(jī)組在接受外界負(fù)荷擾動(dòng)后，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組控制系統(tǒng)的參數(shù)，在短時(shí)間內(nèi)使機(jī)組逐漸達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的速度。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度越快，則機(jī)組的響應(yīng)能力越強(qiáng)。2.機(jī)組的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性機(jī)組的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是指機(jī)組在接受外界負(fù)荷擾動(dòng)后，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組控制系統(tǒng)的參數(shù)，使機(jī)組能夠在一定時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)組的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性越好，則機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行能力越強(qiáng)。3.機(jī)組的動(dòng)態(tài)抑制能力機(jī)組的動(dòng)態(tài)抑制能力是指機(jī)組在接受外界負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)，通過(guò)機(jī)組控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，抑制機(jī)組振蕩的趨勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)組的動(dòng)態(tài)抑制能力越強(qiáng)，則機(jī)組的抗干擾能力越強(qiáng)。4.機(jī)組的動(dòng)態(tài)精度機(jī)組的動(dòng)態(tài)精度是指機(jī)組在接受外界負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)，通過(guò)機(jī)組控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，使機(jī)組盡可能快地達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)組的動(dòng)態(tài)精度越高，則機(jī)組的響應(yīng)速度越快。三、仿真研究為了研究機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性，本文使用全文統(tǒng)一的仿真平臺(tái)進(jìn)行機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性仿真研究。1.系統(tǒng)模型在仿真研究中，我們將機(jī)組看做一個(gè)控制系統(tǒng)，其輸出為發(fā)電機(jī)的輸出功率P，輸入為機(jī)組負(fù)荷L。發(fā)電機(jī)的輸出功率P又與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速ω和勵(lì)磁電流If息息相關(guān)。因此，我們可以用下面的等式表示機(jī)組的模型。P=ω×If×k其中，k為發(fā)電機(jī)的系數(shù)。2.控制策略對(duì)于機(jī)組控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們采用PID控制器，其輸出值為調(diào)節(jié)脈寬信號(hào)u。所謂PID控制器，是指包含比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)的控制器。具體來(lái)說(shuō)，PID控制器的輸出為：u=Kp×e+Ki×∫edt+Kd×de/dt其中，e為當(dāng)前負(fù)荷值與期望負(fù)荷值的誤差，Ki、Kp、Kd為控制器的參數(shù)。3.仿真結(jié)果我們?cè)诜抡嫫脚_(tái)上對(duì)于機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真研究，得到了如圖所示的仿真結(jié)果?？梢钥吹?，當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的P、I、D控制參數(shù)分別為0.1、0.2、0.05時(shí)，機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性最佳。此時(shí)，機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間最短，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間也最短。而調(diào)整發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)滑壓環(huán)的控制參數(shù)對(duì)于機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性影響不大。四、結(jié)論本文從600MW火電機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性出發(fā)，使用統(tǒng)一的仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真研究。通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制參數(shù)和發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制參數(shù)，分析了機(jī)組在不同負(fù)荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并進(jìn)一步探討了調(diào)整控制參數(shù)對(duì)于機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的影