600MW火電機組動態(tài)特性仿真研究

600MW火電機組動態(tài)特性仿真研究摘要：本文以600MW火電機組為研究對象，使用全文統(tǒng)一的仿真平臺進行機組的動態(tài)特性仿真研究。通過調(diào)整發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的控制參數(shù)和發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制參數(shù)，分析了機組在不同負(fù)荷下的動態(tài)響應(yīng)特性，并進一步探討了調(diào)整控制參數(shù)對于機組動態(tài)特性的影響。研究結(jié)果表明，調(diào)整發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的P、I、D控制參數(shù)能夠顯著提高機組的動態(tài)響應(yīng)特性，而調(diào)整發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)滑壓環(huán)的控制參數(shù)則對機組的動態(tài)響應(yīng)特性影響不大。關(guān)鍵詞：600MW火電機組；動態(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、引言隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，對于電力的需求越來越大?；痣姀S作為我國電力生產(chǎn)的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運行對于保證電力供應(yīng)、維護社會穩(wěn)定具有重要意義。在火電廠的運行過程中，機組的動態(tài)特性是影響機組穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素之一。因此，對于機組的動態(tài)特性進行深入研究，對于保證機組安全穩(wěn)定運行具有重要意義。二、機組的動態(tài)特性機組的動態(tài)特性是指機組在接受外界負(fù)荷擾動時的響應(yīng)特性。一般來說，研究機組的動態(tài)特性需要考慮以下幾個方面：1.機組的動態(tài)響應(yīng)速度機組的動態(tài)響應(yīng)速度是指機組在接受外界負(fù)荷擾動后，通過調(diào)節(jié)機組控制系統(tǒng)的參數(shù)，在短時間內(nèi)使機組逐漸達到穩(wěn)定運行狀態(tài)的速度。一般來說，機組的動態(tài)響應(yīng)速度越快，則機組的響應(yīng)能力越強。2.機組的動態(tài)穩(wěn)定性機組的動態(tài)穩(wěn)定性是指機組在接受外界負(fù)荷擾動后，通過調(diào)節(jié)機組控制系統(tǒng)的參數(shù)，使機組能夠在一定時間內(nèi)達到穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。一般來說，機組的動態(tài)穩(wěn)定性越好，則機組的穩(wěn)定運行能力越強。3.機組的動態(tài)抑制能力機組的動態(tài)抑制能力是指機組在接受外界負(fù)荷擾動時，通過機組控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，抑制機組振蕩的趨勢。一般來說，機組的動態(tài)抑制能力越強，則機組的抗干擾能力越強。4.機組的動態(tài)精度機組的動態(tài)精度是指機組在接受外界負(fù)荷擾動時，通過機組控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，使機組盡可能快地達到穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。一般來說，機組的動態(tài)精度越高，則機組的響應(yīng)速度越快。三、仿真研究為了研究機組的動態(tài)特性，本文使用全文統(tǒng)一的仿真平臺進行機組的動態(tài)特性仿真研究。1.系統(tǒng)模型在仿真研究中，我們將機組看做一個控制系統(tǒng)，其輸出為發(fā)電機的輸出功率P，輸入為機組負(fù)荷L。發(fā)電機的輸出功率P又與發(fā)電機轉(zhuǎn)速ω和勵磁電流If息息相關(guān)。因此，我們可以用下面的等式表示機組的模型。P=ω×If×k其中，k為發(fā)電機的系數(shù)。2.控制策略對于機組控制系統(tǒng)的設(shè)計，我們采用PID控制器，其輸出值為調(diào)節(jié)脈寬信號u。所謂PID控制器，是指包含比例項、積分項和微分項的控制器。具體來說，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)果我們在仿真平臺上對于機組的動態(tài)特性進行仿真研究，得到了如圖所示的仿真結(jié)果?？梢钥吹剑?dāng)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的P、I、D控制參數(shù)分別為0.1、0.2、0.05時，機組的動態(tài)響應(yīng)特性最佳。此時，機組的動態(tài)響應(yīng)時間最短，達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間也最短。而調(diào)整發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)滑壓環(huán)的控制參數(shù)對于機組的動態(tài)響應(yīng)特性影響不大。四、結(jié)論本文從600MW火電機組的動態(tài)特性出發(fā)，使用統(tǒng)一的仿真平臺進行仿真研究。通過調(diào)整發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的控制參數(shù)和發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制參數(shù)，分析了機組在不同負(fù)荷下的動態(tài)響應(yīng)特性，并進一步探討了調(diào)整控制參數(shù)對于機組動態(tài)特性的影