孤网模式下基于HBBC的水轮机调节系统稳定性量化分析方法研究.pdf

第51卷第13期电力系统保护与控制Vol.51No.13

2023年7月1日PowerSystemProtectionandControlJul.1,2023

DOI:10.19783/ki.pspc.221796

孤网模式下基于HBBC的水轮机调节系统稳定性

量化分析方法研究

1,2331,211,2

陈金保，任刚，丁萁琦，邹屹东，郑阳，肖志怀

(1.武汉大学动力与机械学院，湖北武汉430072；2.武汉大学水力机械过渡过程教育部重点实验室，

湖北武汉430072；3.中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂，云南永善657300)

摘要：针对目前孤网模式下水轮机调节系统(hydraulicturbineregulatingsystem,HTRS)稳定性研究方法忽略水轮机

非线性的问题，结合Hopf分岔理论、二分法和稳定性判据，提出了一种考虑水轮机非线性的控制器参数约束确

定算法(controllerparameterconstraintdeterminationalgorithmbasedonHopfbifurcationtheory,bisectionmethodand

stabilitycriterion,HBBC)，以实现对孤网模式下非线性水轮机调节系统的全工况稳定性分析。首先搭建了孤网模式

下含非线性水轮机模型的高精度HTRS数值仿真平台，然后详细介绍了基于HBBC的稳定域约束定量计算过程。

最后以某实际水电站为例，基于HBBC计算了孤网模式下非线性HTRS全工况下的稳定域，并在特殊工况下对稳

定域计算结果进行了验证。结果表明，在HTRS稳定性分析中，HBBC可取代传统的稳定域计算方法，在准确性

和可靠性方面优于后者；HTRS存在稳定域较小的“恶劣工况点”。

关键词：水电机组；孤网模式；Hopf分岔；神经网络；二分法

Studyonaquantitativestabilityanalysismethodofahydraulicturbineregulatingsystem

basedonHBBCinfrequencycontrolmode

1,2331,211,2

CHENJinbao,RENGang,DINGQiqi,ZOUYidong,ZHENGYang,XIAOZhihuai

(1.SchoolofPowerandMechanicalEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;2.KeyLaboratoryof

HydraulicMachineryTransients,MinistryofEducation,WuhanUniversity,Wuhan,4300