原动机及其调速系统动态模拟-电力系统保护与控制.PDF

第32卷 　第19期 继电器 Vol. 32 No. 19 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 34 2004 年10月1 日 RELAY Oct. 1 , 2004 原动机及其调速系统动态模拟 毛承雄 , 王 丹 , 陆继明 , 李国久 , 杨德先 (华中科技大学电气与电子工程学院 ,湖北 武汉 430074) 摘要 : 针对原动机及其调速系统的实际特点 ,采用通用数学模型 , 以微机为核心,利用可控整流技术和直流电 机实现了原动机及其调速系统的动态模拟。该模拟系统的直流电机电源采用以集成触发模块为核心的移相 触发技术实现控制 ,简化了系统。设计的红外测速系统容易安装 ,简单可靠。动模试验结果令人满意。 关键词 : 原动机 ; 　调速系统 ; 　动态模拟 ( ) 中图分类号: TM743 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2004 它们既具有相似的地方 ,又各有自己的特点。由于 0 　引言 实际精确模型比较复杂 ,所以在实用电力系统分析 电力系统动态模拟技术对实际电力系统的研究 与计算中常常采用简化数学模型。 具有十分重要的意义。它包括诸多内容 ,其中原动 对于汽轮机 ,其动态特性主要考虑汽门和喷嘴 ( 机及其调速系统的模拟是电力系统动态模拟的基础 间的蒸汽惯性引起的蒸汽容积效应 即蒸汽压力不 之一。特别是在研究电力系统机电暂态过程时 ,原 会立即发生变化 , 因而输入汽轮机的功率也不会立 ) 动机的模拟是一个重要环节。在研究时间比较长 , 即变化 ,这通常可以采用一阶惯性环节来模拟。汽 转速变化比较大的非同期运行、系统综合稳定性以 轮机的数学模型描述的是汽轮机汽门开度同输出机 及冲击负荷的影响时 ,必须在比较大的范围模拟原 械功率之间的关系。 动机的特性。 对于水轮机 ,其动态特性主要考虑引水管道由 ( 早期原动机及其调速系统的模拟均采用模拟式 于水流惯性引起的水锤效应 即导水叶突然开大时 , 集成电路实现[1 ] , 由于元件和电位器数量多,调试和 水轮机瞬时功率会突然减小一下 ,然后再增大 ,反之 维护复杂 ,并且只能模拟原形系统的部分环节 ,难以 ) 亦然 。与汽轮机类似 ,水轮机的数学模型描述的是 模拟整个系统 ,准确度不高。目前 , 国内外对采用微 导水叶开度与输出机械功率之间的关系。 机实现原动机调速系统模拟的研究较少 ,文献[2 ,3 ] 汽轮机和水轮机的典型数学模型见文献[4 ] 。 分别介绍了采用 8031 和 80C196 实现原动机调速系 1. 2 　调速器数学模型 统的模拟技术 ,但未见推广应用。 调速系统是原动机的一个重要