機電耦合作用下汽輪發(fā)電機組軸系扭振研究.pdf

1、隨著串聯(lián)電容補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)電機組軸系扭振問題日益突出,嚴(yán)重的機電耦合作用將直接導(dǎo)致大型汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子軸系的嚴(yán)重破壞,造成重大事故,危及電力系統(tǒng)的安全運行。本文針對機電耦合作用下的汽輪發(fā)電機組軸系扭振問題進行研究,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,可計及整個觀測窗口內(nèi)的誤差平均效應(yīng);基于加Kaiser窗FFT分析與“能量級”篩選,提出了一種新的振蕩模式提取方法。將改進分段Prony算法同時域仿真結(jié)合分析次同步振蕩問題,二者可以相互驗證和互為補充。仿真結(jié)果表明,本文算法可提高分段Prony算法的計算效率和結(jié)果的可信度,避免了基于奇異值分解定階的改進Prony算法存在的模態(tài)丟失現(xiàn)象。
　　 其次,從整個電

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)進行建模,仿真分析了傳統(tǒng)大擾動引起的扭振、串聯(lián)電容補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,并就不同運行方式及不同故障對次同步振蕩和軸系扭振的影響進行了研究,所得的結(jié)論可為電力系統(tǒng)實際運行提供指導(dǎo)與參考;
　　 最后,從機械側(cè)角度,以某660MW超臨界汽輪發(fā)電機組軸系為研究對象,采用計算精度更高的有限元法計算其扭振特性及激勵下的扭