同步发电机励磁系统参数的设置与分析开题报告

 2022-10-27 11:10

1. 研究目的与意义

发电机励磁控制系统对电力系统的静态稳定、动态稳定和暂态稳定性都有显著的影响。电力系统稳态和暂态分析和计算时需要准确的知道发电机和励磁系统的参数,另外电力系统的发展也需要更优良的励磁调节特性。因此准确测量发电机和励磁系统的参数,优化励磁调节的调节特性以及准确建立电力系统统一的模型已经是电网的一项重要工作。

随着电力工业的迅速发展,现代电力系统的规模越来越大,保证系统运行的可靠性和稳定性,提供优质的电能对国民经济和人民的生活水平的提高有着极为重要的作用和意义。同步发电机励磁控制系统是电力系统控制的重要组成部分,它除了维持发电机端电压的恒定和进行无功调节外,还必须保证电力系统的动态和暂态稳定性。它的优化和发展对发电机乃至整个电力系统的运行具有决定性的意义。

2. 课题关键问题和重难点

(1)熟悉和掌握电力系统暂态稳定性分析的基本理论、初步了解matlab

(2)掌握和了解电力系统暂态稳定性和分析发电机的暂态数学模型

(3)对发电机、变压器、线路及负荷的数学模型进行分析并分类整理;确定用于机电暂态分析的模型;用matlab的simulink建立用于暂态稳定性分析的模型

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3. 国内外研究现状(文献综述)

励磁系统的动态特性是影响电力系统暂态稳定的重要因素,而电力系统的容量和电源侧单机容量的不断提高,电网联网的联络线电压等级和传输容量越来越高,电网的稳定问题日益突出。对发电机的励磁调节性能要求越来越高,鉴于此对新并网的发电机励磁调节特性提出了更高的要求。目前励磁调节器采用的调节方式大多数是经典的pid调节方式,所以要提高励磁调节的响应特性就必须根据所需要的调节特性优化pid调节参数。

文献[1]的第二章详细介绍了电力系统潮流计算的模型和算法,着重描述了使用数字计算机解电力系统潮流问题的发展,并对不同阶段的算法进行评价,主要介绍当前通用的牛顿法和p-q分解法。

文献[2]中的第二篇全面讲解了电力系统潮流计算的数学模型及基本解法,并以高斯迭代法、牛顿-拉夫逊法为基础,介绍潮流的计算方法,另外还涉及了潮流方程的特殊解法。对于在实际运行中可能遇到的一些问题,该书也进行了概念上的说明,并提出宝贵的解决思路。

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4. 研究方案

(1)详细分析同步发电机的电压方程和磁链方程。

(2)推导简单系统中同步发电机的电磁功率方程和转子运动方程。

(3)详细分析自动励磁调节装置的原理。

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5. 工作计划

第1周收集资料,掌握和了解同步发电机的基本方程、动态模型;

第2周熟悉电力系统稳定性分析的背景

第3周了解电力系统稳定性分析的方法和原理

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