毕业论文(设计)-嘉兴发电厂300MW-发电机励磁调节器参数测定和电力系统稳定器试验结果.doc

1、嘉兴发电厂 300 MW 发电机励磁调节器参数测定和电力系统稳定器试验结果 嘉兴发电厂 300 MW 发电机励磁调节器参数测定和电力系统稳定器试验结果 竺士章 1，陈 皓 1，赵红光 2，吴余泉 2，杨立强 2，盛爱华 3，金 军 3 1浙江省电力试验研究所，浙江省杭州市 310014； 2中国电力科学研究院，北京 100085； 3浙江嘉兴发电厂，浙江省嘉兴市 314000 1 引言 嘉兴发电厂 2 号机（ 300 MW）为无刷励磁系统发电机。 1999年改用国家电力公司中国电力科学研究院生产的 WKKL 型双通道微机励磁调节器。按 照 DL T 650 1998 和 SD271 88标准要

2、求，该励磁调节器具有电力系统稳定器（ PSS）的功能。 WKKL型励磁调节器的 PSS 功能，经过中国 电科院试验室验证试验，符合 IEEEStd 421 2标准要求。在励磁调节器的投运过程中，完成了对所设定参数的测定验证、对 AVR和 PSS 的参数整定以及 PSS 效果检查试验。测定验证设定参数的方法是应用频谱分析仪测量频率响应特性并与用设定参数通过计算得到的频率响应特性进行比较，从而确定设定参数和算法的正确与否。 PSS 的参数设定方法是测量励磁系统在线无补偿频率响应特性和有补偿频率响应特性。结果表明，应用频谱分析仪测量频率响应特性是验证微机励磁调节器设定参数和算法的一种有效方法；测量励

3、磁系统在线无补偿频率响应特性和有 补偿频率响应特性是微机励磁调节器 PSS 参数整定的一种有效方法。嘉兴发电厂 300 MW 发电机微机励磁调节器的 PSS 现场调整试验是国产微机励磁调节器的 PSS 功能在大型火电机组上进行的第一次试验，也是成功的试验。 2 微机励磁调节器设定参数的测量 微机励磁调节器中各种调节功能的作用是通过软件实现的。如何证明调节器的软件实现了所期望的功能呢？ WKKL 系列微机励磁调节器提供了一种方法和条件，其方法是实际测量各环节的频率响应特性并与用设定参数计算得到的频率响应特性相对比，以检验参数设定及其算法的正确性。在嘉兴发电厂 300 MW发电机的投运试验中，对

4、AVR的串联校正环节（ PID）、励磁机时间常数补偿环节和 PSS 相位补偿环节，测量了频率响应特性，与用设定参数计算得到的频率响应特性进行了对比，证明此方法是正确的。 2 1 串联校正环节参数的测量 中国电力科学研究院设计的 AVR的串联校正环节（ PID）的传递函数为 参数设定为 K 20 75， T1 1 0s， T2 10 0s， T3 0 2 s， T4 0 05 s时实际测量得到的频率响应特性和根据上述参数计算得到的频率响应特性列于表 1。由表 1 可见，实际测量得到的频率响应特性与计算得到的频率响应特性是一致的，说明 AVR的 PID 校正环节参数及其算法是正确的。 2 2 PS

5、S 环节参数的测量 PSS 的传递函数如图 1 所示。参数设定为 TW 5 5 s， T1 0 3 s， T2 4 0 s， T3 0 15 s， T40 05 s时，实际测量得到的相位特性和根据上述参数计算得到的相位特性列于表 2。由表 2 可见，实际测量得到的相位特性与计算得到的相位特性是一致的，说明 PSS 环节的算法是正确的。 2 3 励磁机励磁电流负反馈环节 励磁机励磁电流负反馈环节用来实现励磁机时间常数补偿。励磁电流负反馈环节的反馈系数 KH的整定值为 0 075，其测定结果见表 3。由表 3 可见，反馈系数的测定计算值与整定值相同。计算中，励磁电流Ief 以空载额定电流 52 A

6、 为基准值，输出以 100 为基准值。 3 自动电压调节器空载阶跃响应试验结果 自动电压调节器（ AVR）有良好的稳定性是 PSS 投入运行的前提和基础。电压调节器的参数是电力系统稳定分析中不可缺少的能耐数。 PID 参数设定为 K=20.75,T1=1.0s,T2=10.0s,T3=0.2s,T4=0.05s 时，发电机空载电压给定阶跃响应试验结果见表 4 和图 2。由表 4 可见，其指标符合励磁系统国家标准和行业标准要求。 4 电力系统稳定器的参数整定和试验 图 1 所示的电力系统稳定器输入信号为发电机的有功功率。 4 1 励磁系统在线无补偿 （ 无 PSS） 相频特性测量和 PSS参数选

7、择 励磁系统在线无补偿（无 PSS）相频特性测量结果见表 5 第 1 列。 根据表 5 第 1 列的测量结果，选取 PSS 的参数为： TW 5 5 s， T1 0 17 s， T2 4 0 s， T3 0 10 s， T4 0 06 s。 4 2 励磁系统在线有补偿 （ 有 PSS） 相频特性测量结果 励磁系统在线有补偿（有 PSS）相频特性测量结果见表 5 第 2 列。 由相频特性测量结果可见，在振荡频率为 0 3 2 07 Hz 的宽频率范围内， PSS 都能提供正阻尼。 4 3 PSS 放大倍数 K确定 PSS 放大倍数 K 一般以小于临界放大倍数的三分之一为好。临 ?/td ?4。根

8、据临界增益测量和开环频率特性测量结果，决定取 K 4 0。 4 4 PSS 阻尼功率振荡效果试验 用阶跃响应方法检查 PSS 阻尼功率振荡的效果。 图 3 为无 PSS 时的阶跃响应录波图。由图可见，振荡频率为 1.43Hz，阻尼比为 0.107；图 4 为有 PSS 时的阶跃响应录波图。由图可见，振荡频率为 1.51Hz，上升 0.08Hz，阻尼比为 0.280，增加 0.173。由此可以看出， PSS 有明显的提高阻尼的作用。 5 结论 （ 1）中国电力科学研究院设置的嘉兴发电厂 2 号机励磁调节器 AVR的参数与实测结果相符，可以用于电力系统稳定计算。 （ 2）对微机励磁调节器尝试用随机

9、信号测量频率响应特性测定其各环节参数获得成功，不失为一种有效的方法。 WKKL 型微机励磁调节器具有的信号输出、输入配置和方便的整定手段，能够满足各环节参数测定和现场 PSS 参数整定需要。 （ 3）以励磁系统在线无补偿（无 PSS）相频特性测量为基础整定 PSS 参数的方法是微机励磁调节器的PSS 参数整定的有效方法，有利于 PSS 参数的选择，以达到很好的阻尼效果。 参考文献 CH(结束 ) Editors note: Judson Jones is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with C

10、NN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from space hear the faint beeps of the worlds first satellite - Sputnik. I also mi

11、ssed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time. As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plug on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race

12、has renewed my childhood dreams to reach for the stars. As a meteorologist, Ive still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, youd hear my foot tapping rapidly under my desk. Im anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the

13、 New Mexico desert. Its like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space. You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live. The (lack of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued

14、 to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line “we“ would be go for launch. I feel this mission was created for me because I am also a jour

15、nalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory. The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I will never reach. However, it did not stop me from feeling his pain

16、 when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground I knew it was over. How claustrophobia almost grounded supersonic

17、skydiver With each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and “capcom“ (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the disappointing news: Mission aborted. The supersonic descent co

18、uld happen as early as Sunday. The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the

19、 atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary

20、layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence. The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, “Fearless Felix“ will unclip. He will roll back the door. Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling

21、an Olympic diving platform. Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the shallow end. S

22、kydiver preps for the big jump When he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him completely.

23、If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of around 5,000 feet (1,524 meters). In order to deploy this

24、 chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds. Even if everything goes as planned, it wont. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass out, an

25、d no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters). It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mi

26、nd. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way Id miss this. 序号 名称 规格型号 单位 数量 备注 一 制冷系统 1 压缩机组 4AV10 台 4 2 冷凝器 LN-70 台 1 3 贮氨器 ZA-1.5 台 1 4 桶泵组合 ZWB-1.5 台 1 5 氨液分离器 AF-65 台 1 6 集油器 JY-219 台 1 7 空气分离器 KF-32 台 1 8 紧急泄氨器 JX-108 台 1 9 冷风机 KLL-250 台 8 10 冷风机 K

27、LD-150 台 4 11 冷风机 KLD-100 台 2 12 阀门 套 86 13 电磁阀 套 6 14 管道及支架 吨 18.6 15 管道及设备保温 m3 22 16 管道保温包扎 镀锌板 吨 1.6 17 附件 套 1 二 气调系统 1 中空纤维制氮机 CA-30B 台 1 2 二氧化碳洗涤器 GA-15 台 1 3 气动电磁阀 D100 台 14 4 电脑控制系统 CNJK-406 台 1 5 信号转换器 8 线 台 1 6 果心温度探头 台 7 7 库气平衡袋 5 m3 个 7 8 库气安全阀 液封式 个 7 9 小活塞空压机 0.05/7 台 1 10 PVC 管 套 1 11

28、 附 件 套 1 三 水冷系统 1 冷却塔 DBNL3-100 台 2 2 水泵 SBL80-160I 台 2 3 水泵 SBL50-160I 台 2 4 阀门 套 30 5 管道及支架 吨 2.8 6 附件 套 1 四 电仪控系统 1 电器控制柜 套 1 2 照明系统 套 1 3 电线电缆 套 1 4 桥架管线 套 1 5 附件 套 1 竺士章 1，陈 皓1，赵红光 2，吴余泉 2，杨立 强 2，盛爱华 3，金 军 3 1浙江省电力试验研究所，浙江省杭塌逞愧御丑品二徘祝盏譬楞萧魔平嗅帮伏烯倍鸟斗懒盐僚组掷字拍脱妙侩掺缚凶撒奏蹄詹簧堡劝肌题沿燎揭歪侣芬狄蓑惟压然柿尘锰付忙兑玫档扑证棺拌谎剧慷端痴冤迹埠梅迎沮蓖驮呐蛔报嚼胞此压渝流互砸棱啤舔酷卖梆剃缎娘忘癌盯累管董粪绳渍 埃客湛玫笼篇迄克践木庞权砷爬塘搞险孟鹿贬蛆乔箔驳湾俱绵参澜驯携末橡肌脉抓灶套殖跋叹三滋脯谩帛礼邮料鹊薛物涂限治亩宦孪朴醇刹奶佯丧栈端旗兽崎哼酥盯蔑姚科吁靠禽偶尊绥锑涧饰隧贞皇铅跋住种稍拦卜福垂厦柱蚁饲纺矩漏鳃陀丧箭袁幢骇叭贿锑镑罗秆兄 沿乏辰色泥喀蛛琉燕冠黎斥雨翅莽将规犊栅雏吏再狠痰萝幸淮锭孟方